自动化基于PLC的门禁系统毕业设计

自动化基于PLC的门禁系统毕业设计

本科毕业论文(设计)

自动化基于PLC的门禁系统毕业设计

题目基于PLC的门禁系统设计

姓名唐斌梅学号201212701054 二级学院机电工程学院

专业自动化

指导教师季致和职称教授

齐鲁理工学院教务处制

目录

摘要 (1)

关键词 (1)

Abstract (1)

Key words (1)

引言 (2)

1 概述 (2)

1.1 门禁系统的发展 (2)

1.2 门禁系统的功能 (3)

1.3 门禁系统的分类 (3)

2 门禁系统的结构与总体分析 (4)

2.1 门禁系统的构成 (4)

2.2 门禁系统工作过程的硬件实现框图 (4)

2.3 门禁系统工作的软件流程图 (5)

3 门禁控制系统的硬件设计 (5)

3.1 IC卡的读写 (5)

3.1.1 IC卡的种类和特点 (5)

3.1.2 读卡器 (6)

3.2 电控锁 (7)

3.3 传感器 (7)

3.4 门禁控制器 (8)

3.4.1 门禁控制器的功能 (8)

3.4.2 门禁控制器的总体设计 (8)

3.4.3 PLC的选择 (9)

3.4.4 PLC的I/O端口分配 (10)

3.4.5 门禁系统的硬件电路设计图 (11)

4 系统软件的设计 (11)

4.1 程序梯形图 (11)

4.2 软件调试 (14)

5 总结 (15)

致谢 (16)

参考文献: (17)

基于PLC的门禁系统设计

自动化专业学生唐斌梅

指导教师季致和

摘要:门禁系统就是对各种通道权限的管理。随着人们生活水平的不断提升,安全也成为了大众关注的焦点,所以有了门禁系统的产生。近几年,门禁系统飞跃发展,出现了指纹识别、无线识别、生物识别等高端技术。本设计由IC卡、读卡器、施耐德可编程控制器、电控锁和传感器这些硬件设备构成。用户进出系统需按等级加以区分,故软件设计时将进出方式分为三个等级:IC卡,IC卡+密码,IC卡+密码+钥匙。本设计还增加了红外报警功能和消防功能。主要实现的是进出通道权限、进出通道方式和异常报警这些功能。

关键词:PLC IC卡传感器

Design of Access System Based on PLC

Student majoring in automation Binmei Tang

Tutor Zhihe Ji

Abstract:Access control system is to manage the various channels of authority. As people's living standards rising, security has become the focus of public attention, it has generated access control system. In recent years, the rapid development of access control systems, the emergence of fingerprint identification, RFID, biometrics and other high-end technology. The design consists of an IC card reader, Schneider programmable controllers, electric locks and sensors these hardware devices. User access to the system level basis having to partition out of the way so the software is divided into three levels design: IC card, IC card with a password, IC card with a password plus key. This design also adds an infrared alarm and fire-fighting capabilities.. The main access routes to achieve the permissions, access channel mode and alarm function abnormalities.

Key words:PLC;IC card;sensor

引言

为了跟上信息时代的脚步,维护社会财产的安全,满足用户对于安全的不同需求,门禁系统便产生了。门禁系统不仅给管理人员提供了更加安全便捷的管理模式,也给使用者带来了更便捷体验。为此,本文研究一种基于PLC技术的门禁系统。适用范围为:智能办公楼、政府办公机构、医院、智能小区、供电局变电站和电信基站。门禁系统在近几年来都有着突飞猛进的变化,出现了智能卡识别、生物识别、无线门禁等一系列高端技术,在便捷性和安全性方面也有了很大的突破。本次设计主要是基于PLC可编程控制器的一种设计,利用读卡器、控制器、传感器、电磁锁、识别卡等其他设备构成,实现了多级别区分功能,报警功能,消防功能等[1]。设计实现的过程是先软件测试,软件测试合格后再进行硬件与软件结合调试,如果时序方面没有问题控制器就能正常工作,即可以实现门禁控制器的各项功能。门禁系统设计的完成有利于提高社会的安全性和便捷性。

1概述

本文研究一种基于PLC技术的门禁系统。适用范围为:智能办公楼、政府办公机构、医院、智能小区、供电局变电站和电信基站。门禁控制系统的基本系统组成:卡+密码+钥匙+读卡器+控制器+电控锁+传感器开关门机构;在这个基础之上又添加了防盗报警系统,运用各种方法使其成为一个封闭的安全环境。通过不同的编程,进出人员根据身份级别的不同,使用不同的开门方式,例如:卡,卡+密码,卡+密码+钥匙方式中的一种或几种。主要实现的是进出通道权限、进出通道方式和异常报警这些功能。

1.1 门禁系统的发展

门禁系统在市场上发展很快,出现了很多新技术,例如人体特征识别(生物识别),手机一卡通,无线控制门禁之类的,它们各有所长,安全性和便捷性也有了非常大的提高,并且出现在各个领域,可以算得上是无处不在,这也标志着门禁系统已经发展得比较成熟。门禁系统近几年开发的新技术:

(1)手机一卡通发展蓬勃

最先崛起的是手机一卡通这种新技术,历时一年多的发展,手机一卡通在门禁领域也称得上是家喻户晓,至此人们的需求也更加多样化。

(2)生物识别技术发展迅猛

生物识别技术是继手机一卡通之后又一新的时代,经过手机一卡通之后,人们将最新的科技与需求相结合便产生了生物识别技术。生物识别技术顾名思义就是生物体特征的识别,例如人脸识别,指纹识别,掌纹识别之类的,这项技术将门禁带入更高一层领域,实现了质的飞跃。

(3)无线门禁技术日渐成熟

无线门禁系统的问世超越了人们对门禁的认识,以前人们普遍认为必须有实物接触才能实现开门,无线门禁利用了当今最智能化的无线物联网,可以通过蓝牙、GPS、FSK 等方式传输,更加提高了门禁系统的安全性,这也是现在做的最为成熟的一种门禁系统。以上三种门禁可以说是代表了门禁发展的过程,将门禁系统又一个少见的技术领域发展壮大为无所不在的必备工具,这也意味着好的科技产品终究会被大众认可,这也激励着人们不断的开发创新[2]。

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图1.1门禁系统图

1.2 门禁系统的功能

(1)由于不同用户加密程度不同,为此按用户等级将开门方式分了以下几种:

级别一:级别1IC卡号+密码+钥匙=开门一次(10s后自动关闭)

级别二:级别2IC卡号+密码=开门一次(10s后自动关闭)

级别三:级别3IC卡号=开门一次(10s后自动关闭)

(2)门窗、消防和报警这些状态在总控室有指示灯提示。

(3)当有人非法闯入门禁系统时,系统能立刻报警,并且只有当总控室工作人员按下解除报警按钮时报警才能停止。

(4)当系统有消防事宜发生时,处于中央控制室中控制人拥有打开所有门窗且进行系统报警的权利。

1.3 门禁系统的分类

门禁系统的分类按进出识别方式可分为以下三大类:

1.密码识别:通过判断输入密码的有效性来判断该用户的进出权限。

密码键盘有两种:一种是普通型,另一种是乱序型。

(1)普通型:

优点:成本低,操作方便,无须携带卡片。

缺点:最多只能同时存储三组密码,保密性低;不能存储进出记录,只能单向操作。

(2)乱序型:

优点:安全性好,操作简单,使用方便易懂。

缺点:保密性能低,无法存储进出记录;单向操作;价钱昂贵。

2.卡片识别:通过读取卡片信息来判别进出方式权限,卡片有普通读卡器和射频卡[3]。

(1)磁卡:

优点:一人一卡,安全性能一般;可以联机,有进出记录;成本较低。

缺点:卡片和设备会出现磨损,使用有效时间较短;不容易实现双向控制;而且卡

片可以复制。卡片信息又可能会出现消磁,而使卡片无效。

(2)射频卡:

优点:卡片和设备不需要接触,更加便捷;寿命较长,最少可以使用5年以上;保密性好,双向控制联机查询进出记录;安全性好,无需担心被拷贝。

缺点:成本偏高。

3.生物识别:进出方式权限通过检测人体生物体征来判别。例如指纹、人脸识别等。

优点:从识别角度来说安全性能相当好;不需要携带卡片。

缺点:价格昂贵,对识别者和识别者周围环境要求较高,导致识别效果不好,例如识别者的面部变化会导致识别失败。

人们对生物识别门禁有一些误区,都认为门禁中最安全的是生物识别门禁,其实不然,门禁系统的安全性能包括通讯系统、电源系统、控制系统、软件系统和识别系统这些系统的安全,所以不能仅有识别性高就说这类系统安全性能高,几大系统其中一个出现问题,整个系统都存在安全隐患[4]。

2门禁系统的结构与总体分析

2.1 门禁系统的构成

门禁系统的基本构成:由识别卡、读卡器、控制器、电控锁和传感器等组成。

(1)读卡器:主要用于读取IC卡里的信息。根据卡的种类不同,读卡器也分多种类型,例如在一些高级场所和机要处的出入口,可以用生物识别来作为终极识别装置,这是将来的发展方向。

(2)控制器:主要用于判别信息的有效性并发出指令。控制器是整个门禁系统的核心,它由一台微处理机和一些外围电路构成。由控制器来判断某卡的信息是否正确,以及该卡的级别,信息正确后电控锁即可打开[5]。

(3)电控锁:主要负责门的开关。电控锁根据应用场的合不同,分为电插锁,阴极锁,磁力锁等几大类型。

(4)识别卡:主要用于存储用户信息。识别卡的种类有两种,非接触卡和接触卡。非接触卡有加密卡、存储卡和CPU卡,接触卡有记忆卡,CPU卡,超级智能卡。现在用得最多的是IC卡和CPU卡。

(5)传感器:主要用于检测非用户进入。传感器感应被测量,将其信息转换成别的形式输出,例如电信号,这样可以实现信息的显示、处理功能。

2.2 门禁系统工作过程的硬件实现框图

门禁系统的工作过程是:持卡人通过刷卡,设备上的读卡器将卡里存储的信息转换成相应信号,并转递给门禁控制器,门禁控制器作为系统的中心,将信号做出判断分析,之后将其传递给各个系统,再由各系统做出相应的动作。

硬件框图如图2.1。

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图2.1 门禁系统硬件框图

2.3 门禁系统工作的软件流程图

根据具体要求加上实物的查看,系统能实现的是:

(1)开始时检查门窗是否打开,若打开则关闭门窗,关闭门窗灯亮,关上后灯灭。

(2)按下消防按钮时实现消防与报警灯全亮,门窗打开,按下报警解除按钮时门窗全部关闭。

(3)实现3种不同权限IC卡以不同方式的开门。

(4)若强制开门,则视为非法入侵,则报警灯亮,解除后全灭。

(5)门正常打开并且完全打开后定时10s门自动关闭。

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图2.2 程序流程图

3门禁控制系统的硬件设计

3.1 IC卡的读写

3.1.1 IC卡的种类和特点

IC卡的分类:

(1)存储卡:IC卡内部采用的是可编程可擦除的EEPROM[6]。这类IC卡是同步通信的方式,为非主动型IC卡,不仅使用方便,而且价格相对实惠,市场上大多采用这类IC卡。但是也有不足之处,它的保密性不如其他IC卡,所以只用于简单的信息存放。

(2)逻辑加密卡:这类IC卡不仅有之都存储功能,而且还拥有逻辑加密功能,此

卡不能轻易打开,必须要输入密码才行。如果有非法盗用者想通过多次输入密码获取该信息,此IC卡将会自动封存此段信息。所以相对来说此类卡安全性能较高,价格也不贵。

(3)CPU卡:CPU卡内部包含了三个主要的单元,即输入输出单元、存储单元和微处理单元。CPU卡和逻辑加密卡一样,当发现有非法行为时,将自动锁死该单元,不让非法者有可乘之机。这类卡是安全性能最高的卡,所以占据了大部分的市场,也是将来IC卡市场的主导[7]。

IC卡的特点:

IC卡即为智能卡。它和其他磁卡不同之处为,卡片内有一块刻有存储大量数据的微型集成芯片,优点是安全保密性强、信息容量大、使用寿命长,结算和受理速度快。

3.1.2 读卡器

读卡器顾名思义这是一种读取数据的设备,但其不单单可以支持数据的读取同样支持数据的写入。其初期的设计思路主要是为了弥补数码相机数据输出的缺陷而产生的。由于早期USB接口并不普及,因此数码相机的输出口都是同电脑的串口连接的,由于串口的数据传输速度很低,如果把这些数据拷贝到硬盘上,那就要花费大量的等待时间了,因此,读卡器就应运而生了。

(1)读卡器的构成:

标签:标签是目标对象唯一识别的智能编码,由多种元件组成,存在于物体表面。

阅读器:阅读器分为两种,一种是固定不动的,一种是手控的,同样存在于物体表面[8]。

天线:是一种传递信号的设备。

读卡器由键盘、单片机、监控电路等部分组成。将信息芯片封装在IC卡中,将该卡插入IC卡读写器的卡座中,读卡器便能对它进行读取。IC卡座有多个引脚,当IC卡插入时,芯片与里面引脚相连。另外读卡器有两个端口与簧片连接,这样簧片和端口就相当于一个常闭的开关。当卡插入时,簧片被顶开;当卡未插入时,簧片闭合[9]。

(2)读卡器的工作过程:

读卡器作为一个中间传媒工具,将IC卡里的信息读取出来传递给接收器再由接收器传递给微机处理器,由微机处理器判断卡信息的有效性,再将判断结果通过通信接口

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图3.2 IC卡与读卡器信息交换原理图

3.2 电控锁

电控锁是由电磁铁和一些机械装置开关构成,并无复杂的程序,只是通过一些简单的指令控制磁铁动作。当控制失效时,需先测量经过电磁铁的电压,并且关闭磁门,观察通过的电压是否产生变化,如果变化产生而磁铁不动作,则说明磁铁控制出现问题,可以更换相应部件。电控锁也有软件部分,软件部分与控制中心连接,它的作用是记录信息。一般控制输出电压由继电器控制输出。首先看继电器是否有吸合声,如没有,可测量继电器控制接口各部分电压和驱动器件是否损坏,如完好,可进一步测量有关集成电路的工作电压,复位端口及时钟振荡部分,如无问题,一般为软件故障,这只能和开发商联系[10]。

3.3 传感器

主要用于检测非用户进入。传感器感应被测量,将其信息转换成别的形式输出,例

如电信号,这样可以实现信息的显示、处理功能。

本设计的红外探测装置采用的是热释电红外传感器,热释电红外传感器在结构用场效应管来实现阻抗的转换。因为输入信号不能直接识别,是电荷信号,所以要利用电阻来实现转换。N沟道场效应管的添加也是为了实现阻抗的转换。热释电红外传感器由三部分构成,即干涉滤光片、传感探测元件和场效应管。利用此传感器时,需将该材料做成一定厚度的薄片。选择此传感器是因为本身不发任何类型的辐射,器件功耗很小,隐蔽性好,价格低廉[11]。

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图3.3 电控锁和传感器

3.4 门禁控制器

3.4.1 门禁控制器的功能

(1)门禁控制器的复位

门禁系统的复位方式有三种:上电复位、按键复位和系统遥控复位。

(2)持卡人及门的管理

门禁控制器可以完成对识别卡的分类,监视识别卡状态,持卡人的管理,对持卡人划分级别,检测门的开关状态,控制码的属性和出入门方式。

(3)事件管理

事件分为读卡引发的事件和非读卡引发的事件两种。

(4)系统通信

门禁控制器的通信方式是通过RS232/RS485总线方式由上位机控制以太网加载。

(5)电源管理

电源连续工作是门禁控制出入口最大的特点,所以门禁控制器具有自动充电功能和备用电池。

(6)指示和提示

门禁控制器将系统的所有状态和读卡器的反馈结果做出提示。

3.4.2 门禁控制器的总体设计

门禁控制器是整个系统的核心,每一个子程序都拥有不同的ID号。在门禁系统开始工作前,控制器通过信道各子系统传输相关信息,包括所有设备的控制连接情况,使用人信息,允许时间,通行方式等。控制中心随时处于待命状态,待有人刷卡时,读卡器获取卡里的信息,将此信息通过信道传递给控制中心,控制中心根据储存的信息判断卡的有效性,再将结果传递给相应的子系统,再由子系统做出相应的动作,同时系统会记录此次事件。

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图3.4 门禁控制器的框架图

3.4.3 PLC的选择

PLC即为可编程控制器(Programmable Logical Controller)。它是一个集数字电子科技和微处理器为核心的一个装置,用于工业和生活个类系统的设计,有可编程存储器构成,可实现多种算法,例如逻辑运算,算数运算,顺序运算等,这些都是由内部一个个指令完成,这些指令通过输出口龙之各类系统运作过程。PLC是继电控制器和计算机相结合的一项产物,完美的结合了微处理器与继电控制器的优点[12],使电气维修人员的作业更加便捷,但是也存在一些缺点,例如运用不普遍,功耗高,触点复杂等,它的程序编制用的是继电器梯形图和PLC专用程序而非计算机编程语言,所以指令更加简单易懂,运用也方便快捷。用户买到PLC后可按照说明书使用PLC编程灵活的改变其中一些功能,使其设计更加人性化,所以选用PLC使门禁系统的设计更加便捷易懂。

可编程控制器的基本结构:

PLC的类型繁多,功能和指令系统也不尽相同,但结构与工作原理则大同小异,通常由主机CPU模块、输入模块、输出模块和编程器组成。

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按钮接触器

选择开关电磁网

限位开关指示灯

电源电源

图3.5 PLC组成原理示意图

(1)CPU模块

CPU是可编程控制器的核心又叫中央处理单元,主要构成是微机处理器和存储器。CPU模块利用输入输出接口、程序、作出逻辑判断和进行数据处理,即读取输入变量、完成用户指令规定的各种操作,再将结果送到输出端,并响应外部设备(如编程器、电脑、打印机等)的请求以及进行各种内部判断等。PLC的内部存储器有两类,一类是系统程序存储器,主要存放系统管理和监控程序及对用户程序作编译处理的程序,系统程序已由厂家固定,用户不能更改;另一类是用户程序及数据存储器,主要存放用户编制的应用程序及各种暂存数据和中间结果。

(2)I/O模块

I/O模块是系统与外部设备连接的桥梁,它的端口分配直接决定该系统的功能。输入魔款的作用是接受采集信号,输入信号一般有两种,一种是开关量输入信号,例如限位开关、按钮、光电开关、压力继电器等;另一种是模拟输入信号,例如热电偶、发电机、变送器、电位器等。可编程控制器通过输出模块控制电磁阀、调节阀、接触器、电磁铁、调速装置等执行器,可编程控制器控制的另一类外部负载是指示灯、数字显示装置和报警装置等[13]。

(3)电源

可编程控制器通常用220V交流电源的内部直流稳压电源作为模块内的直流电压组件。

(4)编程器

PLC的外部编程设备是编程器,PLC的工作情况可通过编程器输入、检查、修改、调试程序或监示来完成。也可以通过专用的编程电缆线将PLC与电脑联接起来,并利用编程软件进行电脑编程和监控。

(5)输入/输出扩展单元

I/O扩展接口同扩展外部输入/输出端子数的扩展单元相连,同时与基本单元(即主机)连接在一起。

(6)外部设备接口

此接口可将外部设备与主机相联来完成系统中相应的操作。本设计选用施耐德公司TWDLCAA40DRF 型号的主机。输入点数为24,输出点数为16。

3.4.4 PLC的I/O端口分配

I/O端口是外部系统与CPU连接的桥梁,有输入信号和输出信号,根据门禁系统要求实现的各项功能,绘制出了本设计的I/O端口分配表

表3.1 I/O端口分配

I0.0 IC1 IC卡信号1

I0.1 IC2 IC卡信号2

I0.2 密码A 用户密码信号A

I0.3 密码B 用户密码信号B

I0.4 密码C 用户密码信号C

I0.5 密码D 用户密码信号D

I0.6 门开门开限位信号

I0.7 门关门关限位信号

I1.0 窗开窗开限位信号

I1.1 窗关窗关限位信号

I1.2 报警红外对射机构报警信号

I1.3 解除报警中央控制室人员手动解除报警

I1.4 钥匙用户钥匙信号

I1.5 消防中央控制室人员控制进入“消防状态”

Q0.2 开门系统开门输出

Q0.3 关门系统关门输出

Q0.4 开窗系统开窗输出

Q0.5 关窗系统关窗输出

Q0.6 报警系统报警输出

Q0.7 消防指示系统进入消防状态时,消防灯点亮

3.4.5 门禁系统的硬件电路设计图

根据I/O端口分配表连接系统电路图3.6。

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ID1

ID2

密码A

密码B

密码C

密码D

门开报警

门关消防

窗开

窗关

报警

解除

钥匙

消防

4系统软件的设计

本设计采用的是施耐德公司的TWDLCAA40DRF系列的可编程控制器。选用施耐德公司的控制器是因为大多门禁系统都采用的是施耐德公司的可编程控制器,再加之此系列控制器编程语言简单易懂,且电路连接没有那么复杂,它汇集了施耐德可编程控制器的所有功能。根据门禁系统控制要求、硬件设计的情况和I/O端口的分配进行软件编程设计,该编程必须符合门禁系统所要求是实现的所有功能。在软件设计中,首先需要按照控制系统的功能要求画出系统流程框架图,按照不同的功能要求编写出不同的的功能模块,编写好程序编译正确后可以复制到仿真程序中进行调试。

4.1 程序梯形图

对于密码的设置可以参考8421BCD码,这里默认的4位密码是1234,利用4个PLC

元件表示1,以此类推,此程序按要求实现以下功能:

(1)由于不同用户加密程度不同,为此按用户等级将开门方式分了以下几种:

级别一:级别1IC卡号+密码+钥匙=开门一次(10s后自动关闭)

级别二:级别2IC卡号+密码=开门一次(10s后自动关闭)

级别三:级别3IC卡号=开门一次(10s后自动关闭)

(2)门窗、消防和报警这些状态在总控室有指示灯提示。

(3)当有人非法闯入门禁系统时,系统能立刻报警,并且只有当总控室工作人员按下解除报警按钮时报警才能停止。

(4)当系统有消防事宜发生时,处于中央控制室中控制人拥有打开所有门窗且进行系统报警的权利。

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对应取消按钮。

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对应确认按钮。

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密码第一位为1,取消按钮串联方便再次输入密码同时对第一位密码输入作保持。

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密码的第2,3,4位,分别如同第1位设计且必须是前一位的密码正确(开关闭合)时输入下一位有效且对每一位输入的密码作保持此为密码输入模块。

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刷卡输入信号为11则为最高权限ID卡,作此时的关门延时并对刷卡信号给予保持。

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密码确认输入,智能4位密码都输入正确之后并按下了确认按钮才会有密码输入正确的信号,当定时时间一到,开门信号停止。

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系统开始工作时扫描,检查门是否处于开状态,若开则使其关闭,门在正常打开的情况下不扫描。

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系统同时进行窗户的扫描,同门扫描一样。消防灯点亮的时候不做扫描,定时时间到则关闭窗户,限位信号同时也会断掉,门窗等闭合。

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当有消防事件产生,按下消防按钮,门窗全部打开,消防报警灯亮,只有当工作人员手动解除报警后,同时门窗关闭窗开限位信号自身断掉,开窗灯闭。

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当门非法打开时,即手动将门打开时,报警灯亮,控制中心的报警解除后灯灭。

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当门窗全部打开时开始定时,一段时间后关门窗。(10S)

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以上四段程序实现3种方式开门。且分别进行保持。开门完全后,开门灯灭。

4.2 软件调试

软件调试:

(1)按照端口分配表连接PLC与门禁实物模型。

(2)打开PLC电源开关,把示例程序下载到PLC中,PLC模式选择开关拨至“RUN”状态。

(3)当密码输入后点击确定按钮3S以上,若读卡器发出嘀的一声,这时可停止按钮,将三张不同级别的IC卡放在读卡器附近,和以上情况一样则可确定卡片的级别。

(4)对比这三种不同级别卡片的开门方式有何不同,又有何相同:①刷最低级别卡、输入密码、钥匙开门;②刷中间级别卡、输入用户密码;③刷最高级别卡。

注意:门每次开,10S后自动关闭。实例程序中将用户密码设置为“1234+确定”。

(5)试着创新编译控制程序,达到和例举程序不一样的控制效果。

设计和调试中遇到的问题:

(1)级别2中程序中用I0.1触点时,没有实现I0.1的状态保持,不能实现要求的功能,因此在梯形图中添加了I0.1的保持程序。I0.0用同样的方式修改。

(2)I0.0和I0.1的保持程序中需要添加一个I0.6的常闭触点才能实现保持功能的有效解除。

(3)开门,关门,开窗,关窗程序中需要添加一个限位开关触点这样才能实现门窗的及时停止。

(4)密码确认程序中需要添加保持功能,而取消模块不需要添加保持。

5 总结

这次毕业设计标志着大学生涯的结束,感谢我的母校,给我们提供良好的学习环境、优良的师资力量和先进的实验设备,让我们得到不断地丰富与提高。大学四年所学的知识汇集在这一设计上。门禁系统在生活中很常见,也很重要,给我们的生活带来了方便。

为了跟上信息时代的脚步,维护社会财产的安全,满足用户对于安全的不同需求,门禁系统便产生了。门禁系统不仅给管理人员提供了更加安全便捷的管理模式,也给使用者带来了更便捷体验。为此,本文研究一种基于PLC技术的门禁系统。适用范围为:智能办公楼、政府办公机构、医院、智能小区、供电局变电站和电信基站。门禁系统在近几年来都有着突飞猛进的变化,出现了智能卡识别、生物识别、无线门禁等一系列高端技术,在便捷性和安全性方面也有了很大的突破。本次设计利用利用可编程控制器PLC和各硬件设备组成的门禁系统,通过各类系统控制器和传感器相连接实现门禁系统功能。系统由IC卡、读卡器、施耐德可编程控制器、电控锁和传感器这些硬件设备构成。用户进出系统需按等级加以分区,故软件设计时将进出方式分为三个等级:IC卡,IC卡+密码,IC卡+密码+钥匙。本设计还增加了红外报警功能和消防功能。主要实现的是进出通道权限、进出通道方式和异常报警这些功能。要求实现对通道权限的管理,实时监控功能,出入记录的查询功能,异常报警功能。设计的过程通过软件仿真得到了结果,这些在正文中都有所体现。设计实现的过程是先软件测试,软件测试合格后再进行硬件与软件结合调试,如果时序方面没有问题控制器就能正常工作,即可以实现门禁控制器的各项功能。在20次的实验中无一次读卡错误和无一次漏报警,且连续工作24小时无异常,说明本设计基本达到了预期的目的。

设计的过程中遇到了很多的问题,由于专业的知识我没有做到全面的掌握,所以论文还有很多不足,有之前学到过而忘记的知识,又有从未接触过的领域,但是这些问题都在不断地学习查询和老师的悉心指导下一一克服。虽然设计的过程比较艰辛,但结果总是让人喜悦的,这给我以后的生活造成了巨大的影响,以后遇到再大的困难只要努力坚持,刻苦专研就一定有所收获。

致谢

非常感谢校方各位领导和老师们给我这次锻炼的机会,协助我完成了毕业设计。通过这次设计锻炼了我吃苦耐劳的能力,本身专业基础不是很扎实,很感谢老师的多次指点让我茅塞顿开,也多亏有了学校诸多实验仪器的支持这次设计才得以完成。在此期间学校多次召开讲座指导我们如何查询资料,如何完成设计,让我们从完全不懂到得心应手。这次的设计是我人生中的一大成就,以前从未想过自己也能设计某种东西,简直是天方夜谭,可如今实现了,证明了没有想不到,只有做不到,努力还是会有收获的。老师的渊博知识和谆谆教诲让我感动,在这里我由衷的感谢各位老师的指导,在今后的工作生活中也要力争以老师们为榜样,做一个有能力的人。

参考文献:

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