摘要
本文介绍了一个射频卡计费控制器的设计方案。本设计是以射频技术为核心，以单片机为控制器的非接触式IC卡读写器在消费系统中的应用。文章详细介绍了该系统的硬件组成、软件数据处理。非接触式IC卡计费控制器是一种集计量功能及控制功能为一体的装置，是一种利用现代微电子技术、现代传感技术、非接触式IC卡技术对用水量进行计量并能进行用水数据传递及结算交易的新型装置。首先本文介绍了射频识别技术和射频卡系统的概况，详细说明了非接触式射频卡的结构、原理及Mifare1射频卡与读写器间的通信。重点介绍了射频卡读写器的硬件电路设计，包括设计单片机和阅读芯片MF RC500之间的连接和控制方式；MF RC500与天线之间的连接控制方式；显示电路模块设计；水量检测及电磁阀控制设计；余额不足报警及有IC卡显示电路设计。软件主要内容是对射频卡读写操作程序的设计开发，给出了终端读写器主程序和各功能模块的软件设计以及总体流程、各分支流程。最后，对课题中所作的工作进行了总结。
关键词：非接触式射频卡，MF RC500芯片，流量计费，单片机
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Abstract
This paper introduces a design scheme of RF IC card charging controller. The design is based on the radio frequency technology as the core, to single-chip microcomputer as the controller of contactless IC card reader in expense system application. The paper introduces the hardware composition, software data processing. Non contact type IC card charging controller is a set of measurement functions and control functions of the device, is a use of modern microelectronic technology, modern sensor technology, non-contact IC card technology the use of water metering and water use data transfer and settlement transaction model. Firstly, this paper introduces the radio frequency identification technology and radio frequency card system overview, a detailed description of the non-contact radio frequency card structure, principle and Mifare1RF card and reader communication. Mainly introduces the radio frequency card reader hardware circuit design, including the design of MCU and MF chip RC500read and a connection between the control mode; MF RC500and connected between the antenna control display circuit module; design; water detection and electromagnetic valve control design; balance deficiency alarm and display circuit design of IC card. Software is the main content of RF card read and write operations program design and development, gives the terminal reader main program and each function module of the software design and the overall process, each branch of the process. Finally, on the subject of the work are summarized.
Keyword: Radio Fequency Card, MF RC500 Chip，Flow metering,Single chip microcontroller
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目录
摘要 ........................................................................................................................ - 1 -Abstract ................................................................................................................... - 2 -第一章概述 ............................................................................................................ - 5 -
1.1课题的背景 ................................................................................................. - 5 -第二章射频识别卡 .. (2)
2.1引言 (2)
2.2射频识别应用系统的基本构成 (2)
2.3非接触式射频卡 ........................................................................................ - 8 -
2.3.1Mifare 1射频卡的工作原理 ............................. 错误！未定义书签。
2.3.2 Mifare 1卡的组成 (4)
2.3.3射频卡的通信 (7)
第三章射频卡读写器的硬件电路设计 (8)
3.1射频卡计费供水控制器的方案选择 (8)
3.1.1 方案一概述 (8)
3.1.2方案二概述 (9)
3.2射频卡计费供水控制器的硬件系统设计 (10)
3.2.1硬件系统组成方案 (10)
3.3 MCU模块 (11)
3.4通讯模块 (11)
3.4.1 通讯模块的选择 (11)
3.4.2 MAX485简介 (12)
3.5电磁阀驱动模块设计 (13)
3.6报警电路设计 (14)
3.7流量检测模块设计 (15)
3.7.1原理分析 (15)
3.8时钟电路模块设计 (16)
3.9显示电路模块设计 (17)
3.9.1驱动器的选择及MAX7219简介 (17)
3.10电源模块设计 (19)
3.10.1 X34063芯片简介 (19)
3.10.2 DC12V电源转换电路 (20)
3.10.3 DC5V电源转换电路 (21)
3.11读写电路模块设计 (21)
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3.11.1 MFRC500芯片简介 (21)
3.11.2MF RC500与AT89S52接口电路 (24)
3.11.3天线设计 (25)
第四章射频卡读写器的软件设计 (26)
4.1总体流程 (26)
4.1.1用户卡处理流程 (26)
4.2对IC卡操作流程 (29)
结论 (31)
参考文献 (32)
致谢 (33)
附录Ⅰ (34)
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第一章概述
1.1课题背景
我们的社会在不断进步，科技更新的速度也越来越快，人们对水的需求也越来越多，但是，伴随着一天天加剧的污染问题，我们所能喝到的干净水也逐渐减少。根据调查显示，淡水使用的数量与日俱增，已经是过去淡水使用量的很多倍。在当今时代，平均来说，5人当中可能就有一个人因为没有水资源而困扰。根据研究表明，中国有多数城市面临着水资源的缺乏。城市中居民缺少水的使用。对于这样的水资源缺乏的现状，全球各国都在寻找合适方式来解决这个问题。这个时候水的就充分体现出来。杜绝水资源浪费，通过价格方式来管理水资源问题就显得尤其重要。正因如此，我们需要利用高科技技术，利用现代化手段来解决我们所面临的水资源匮乏问题。IC卡在市场的应用和推广就能把让这个问题更加简单有效。
在当今社会中，越来越多的使用着形形色色的卡，如常见的乘车卡、饭卡和电话卡。对于这些卡，以其记录信息的方式不同可以分为光点卡、磁卡、磁条卡、条码卡和IC卡。在以上各种卡中f，IC卡具有更高的数据安全性，因而应用最为广泛。伴随着信息和服务产业的全球化进程的加快，人类已经熟悉了方便，便捷的东西。对安全的要求也比较高。所以这个时候，IC卡的出现就更能直接体现出它的方便、安全的作用。这种非接触式IC卡就是通过射频电磁感应原理而产生的。它应用起来十分方便，就是把它放到所匹配的读卡器附近感应读取而获得数据。它在使用中非常方便、快捷，不易损坏。有广泛的应用前景。
尽管对射频技术实现手段依然有很多不同的意见，但是现实中我们发现，IC卡智能水表已经遍布大街小巷。从最近的情况来看，许多大型城市已经开始着手改造IC水表的工程。很多大型企事业单位，公共场所也在如火如荼的进行IC卡水表工程的改造。这样大的市场潜力已经被很多商家所发现，所以IC卡工程及其火爆。另外。Ic卡智能水表经历了多年的发展，无论是技术上还是市场上，都已经具有为其开发应用的条件。
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第二章射频识别卡
2.1 概述
IC卡是集成电路卡（Integrated Circuit Card)的英文简称,有些国家和地区称之为灵巧卡( Smart Card) 、芯片卡(ChipCard) 或称为智能卡( Intelligent Card) 。就是将一片专用集成电路镶嵌于符合ISO/IEC7816标准的基片中，即制成一片IC卡，它包含了微电子技术和计算机技术,作为一种成熟的高技术产
品,IC卡提高了人们生活和工作的现代化程度,已成为一个国家科技发展水平的标志之一。而IC卡分为接触式与非接触式。非接触IC卡又称射频卡、感应卡，是世界上近几年发展起来的一项新技术，同时也是射频识别技术和IC卡技术有机结合的产物。它由IC芯片和感应天线组成，并完全密封在一个标准尺寸的卡片中，无外露部分，而且它的读写通过射频电磁波的发射与接受来完成，解决了无源(卡中无电源) 和免接触这一难题,是电子技术应用领域的一大突破。
在很多领域中，射频卡都是应用其中，而且十分广泛。目前在国际标准(ISO ／IEC 14443A标准)中Mifare 1 RF(以下简称MFl)非接触式接口标准已经所列其中。在中国与MFl技术相关的应用也越来越广泛。现在的很多学校、企业已经把一卡通平台作为平时运行所必备的，利用射频卡进行日常生活中所用触及的应用，把整个平台的统一性和规范性体现出来，大大改善了学校，企业的运行规范。射频识别技术(Radio Frequency Identify,简称“RFID”) ,原理是一定频率的射频信号在阅读器通过天线发出，这是进入磁场时产生感应电流的标签能够获得能量，把自身编码等信息发送出去，然后被读取器所读取并且解码后送出去进行微处理。
2.2 射频识别应用系统的基本构成
一般来说，射频识别应用系统包括三部分：标签（tag）、阅读器（reader）和天线（antenna）。射频识别应用系统的组成结构如图2-1所示。
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⒈标签
标签由耦合元件和IC芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象。RFID标签被分为主动标签和被动标签。对于主动标签来说，它自己有电池对其提供电力，占据空间较大并且传输距离较远，比被动标签的成本要高很多，也称为有源标签。另外，对于被动标签来说，它是能够获得由阅读器产生的磁场中工作所需的能量，所以成本较低并且还拥有较长的使用寿命，比起主动标签来说它所占据空间很小，重量很轻，所读写的距离较近，也称为无源标签。
天线
接收电路
RF
发射电路
RF路
电
口
接
与
理
处
据
数
机或单片机
PC
阅读器
图2-1射频识别系统的组成结构图
⒉阅读器
阅读器也叫信号接收机，它的作用是读取（有时还可以写入）标签信息的设备，可设计为手持式或固定式
⒊天线
天线的作用是发送并接收射频无线电波，以便将标签的编码信息传到阅读器。
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需要注意的是，在实际应用中，除了系统功率，天线的形状和相对位置也会影响数据的发送和接收。
2.3 非接触式射频卡
2.3.1 Mifare 1射频卡的工作原理
工作原理：非接触式IC卡本身是无源的，当读写器对卡进行操作时，读写器发出的信号由两部分组成：一部分是供电基波，读写器向MF 1卡发一组固定频率的电磁波，卡片内有一个LC串联谐振电路，从读写器中所发射出的频率与此频率相似，LC谐振电路能够在电磁波的刺激下产生共振，于是电容内部产生电荷，在这个电容的一旁，连接着一个二极管，可以将电容内的电荷传输到另一个电容内储存，这是如果所达到电荷达到2V时，这个电容可以当做电源，为其它电路工作电压。另一部分则是组合数据信号，IC卡接收后解调出各命令和数据，进而按照命令要求接收或发送数据。
2.3.2Mifare 1 射频卡的组成
Mifare 1 IC S50由射频电路和数字部分组成。
（1）射频接口部分
射频接口电路部分中，射频无线电基波在接收到的13.56MHZ后将被送往整流滤波模块，然后为了能够给IC卡供电，它经过电压调节模块输出；同时还会将其被送到调制/解调模块当中去，由于在解调后调制/解调模块得到载波通信数据，在其他元件的配合下送到数字电路部分。相比较从其传出的数据来说，这些也都是经过调制解调模块把数据搭载在射频信号当中发射出来的。波形转换模块的功能是把正弦波转换为方波，让它成为标准的逻辑电平。上电复位控制模块的作用就是对IC卡上的各个电路模块进行上电复位，并让各部分电路开始运行。
（2）数字电路部分
<1> 复位应答
和接触式IC卡一样的是，非接触卡IC卡也有复位应答信息（answer to request, ATR）,复位应答模块的功能就是依据工作中的状态给出复位应答信息。如果一张IC卡处在读写器的天线的工作范围之内时，如果读写器向IC卡发出了请求命令后，IC卡的ATR将启动，并将IC卡中block 0 中的2BIC卡类型（Tag Type）
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传给读写器，建立IC卡与读写器的第一步通信联络。
<2> 防冲突
如果有多张Mifare型IC卡处在读写器的天线的工作范围之内时，防冲突模块将启动。读写器将会首先与每一张IC卡进行通信，取得每一张IC卡的序列号。由于每张IC卡的序列号都是唯一的，因此读写器可以根据卡的序列号来识别区分并已选中的IC卡。安装于读写器上的非接触式IC卡接口集成电路也具有防冲突功能。被选中的IC卡将直接与读写器进行数据交换，未被选择的IC卡处于等待状态，随时准备与读写器进行通信。
防冲突模块启动工作时，读写器将得到IC卡的序列号。序列号储存在IC卡的block0中，共5B，实际上序列号只有4B，有1B为序列号的效验字节（CRC码）。
<3> 选择应有
用于IC卡的选中。当IC卡与读写器完成了上述的两个步骤的联络后，读写器还必须对IC卡进行选择（即发送SELECT命令）。读写器将收到从被选中的IC 卡传送出的容量字节(size:88H,存储于block 0)。当读写器收到这一字节后，就可以对IC卡进行进一步的操作了，如进行密码验证等操作。
<4>认证与访问控制
在对IC卡进行读、写操作之前，必须与IC卡的密码进行认证。如果认证正确，则允许进行读、写操作。
Mifare 1型IC卡共有16个分区，每个分区都可分别设置各自的密码，互不干涉。因此每个分区可独立地作为某一种应用。
<5>控制及运算单元
对IC卡中的各电路模块进行微操作控制，使各模块进行微操作控制，使各模块协调工作。同时，它还完成对各收发数据的算数运算处理、加值/减值处理、CRC运算处理等。
<6>RAM/ROM 单元
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RAM 的作用主要是配合控制及算术运算单元，将运算的结果进行暂时储
存，如果某些数据需要储存到EEPROM ，则由控制及运算单元取出送到EEPROM 存储器中：如果某些数据需要传送给读写器，则由控制及算术运算单元取出，经过射频接口电路的处理，再通过IC 卡的天线传送给读写器。RAM 中的数据在IC 卡掉电后（IC 卡离开读写器天线的有效工作范围内）将丢失。
POR
复位应答标准（Request
Standard ）
复位应答（Request ）
防冲突机制(Anti collision
Loop)
选择卡片(Select T ag)
三次相互验证(Authentication)
读块 (Rea d)
写块 (Wr ite)
加值 (Incre ment)
减值 (Decre ment)
恢复（Res tore ）
终止（H alt ）
转换（Transfer ）
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2.3.3 射频卡的通信
在ISO/IEC14443标准中，定义了两种射频调幅调制的信号类型，即TYPE A 和TYPE B 。TYPE A 一般用于逻辑加密存储卡，TYPE B 一般用于CPU 卡。按照ISO/IEC14443标准，严格的说，读写器中的发送电磁波的部分电路被称为PCD （proximity coupling device ）;IC 卡中接收电磁波的部分电路称为PICC （proximity integrated card). （1）读写器到IC 卡的数据传输
表2-3 阅读器（PCD ）到卡(PICC)的数据传输
（2）IC 卡到读写器的传输
表2-3 卡(PICC)到阅读器（PCD ）的数据传输
PCD→PICC A 型 B 型
调制
ASK100% ASK10%(键控度8%--12%)
位编码 改进的Miller 编码
NRZ 编码
同步 位级同步(帧起始，帧结束标记) 每个字节有一个起始位一个结结位
PICC →PCD
A 型
B 型
调制 ASK10%
ASK10%M
位编码 Manchester 编码
BPSK （二相制相移键控）编码
同步
帧同步（一帧包含若干字节，字节之间有奇偶校验位，每帧只有一个帧起始位和帧结束位）
字节同步，即每个字节有一个起始位和一个结束位的同步方式
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第三章 射频卡计费控制器的硬件电路设计
3.1射频卡计费供水控制器的方案
本设计以单片机为核心，配以非接触式射频IC 卡并与流量相结合组成供水计费控制器，实现对供水流量的控制、IC 卡内金额的扣除、充值、密码设定等功能，同时采用数码管显示IC 卡内的余额和剩余。同时具有多机联网通讯控制功能。
3.1.1 方案一概述
结构框图下所示：
（1）通讯模块中选择MAX202芯片通信。利用RS-232总线接口适用于设备之间的通信距离不大于15m 的场合，使用时必须进行电平转换。而且进行通信传输时经常会受到外界的电气打扰而使信号发生错误
（2）读写器模块采用高度集成读写卡芯片MFRC522射频基站。MFRC522采用串
行通信方式与主机通信，可根据用户需求，选用工作模式，有利于减少连线，缩小PCB 板面积； 高度集成的调制解调电路，采用少量外部器件，即可将输出驱动级接至天线；支 持独立的多组电源供电，避免相互干扰；支持ISO ／IEC 14443 TypeA 接口和MIFARE 通信协议：另外用户不用过分担心射频基站复杂的控制方法，只要通过简单的命令集就可以
对卡的进行完全操作。但价格较方案二中的读写器模块价格要昂贵。
单片机
电磁阀接口 流量检测模块
电源电路
RS-232通信 读写器模块
LED 显示
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3.1.2 方案二概述
结构框图如下：
（1）通信模块选择MAX485芯片，RS-485比RS-232传输距离长、速度快，其传输速率最大可达10Mb/s ，最大距离可达1200m ，且适宜大量设备联网。 (2) 射频读写器模块是采用自行设计的读写器。本模块选用Philip 公司的MFRC500作为射频卡读写核心模块，该模块是非接触式IC 卡专用的接口集成电路，而且目前这一型号的专用接口集成电路应用最广。MFRC500完全集成了在13.56MHz 频率下所有类型的被动非接触通信方式和协议,用其内部的射频接口部分直接驱动近距离天线，操作距离可达10cm ；接受器部分的解调电路可用与所有和ISO/IEC14443A 标准中的TYPE A 协议相兼容的应答器；此外它还具有方便的并行和串行接口可直接连接任何一种8位微处理器，这样给读卡器的设计提供了极大灵活性；所以MFRC500满足系统设计要求。
以上方案基于非接触式Mifare one 卡片存储用户号码和可用金额等基本信息，MCU 控
制器通过非接触式读写芯片MRC500读取和修改卡片中的金额信息，通过流量传感器来计量用户的用水量，并用电磁阀控制作为供水开关，每次用水时通过数码管显示用户的余额和该次消费金额，并在卡片和系统的信息存储器中循环记录用户号码、余额、消费金额，消
单片机
电磁阀接口 流量检测模块
电源电路
RS-485通信
基于MFRC500的读写器模块
LED 显示
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费时间等信息。其中电源模块为各模块所用芯片提供供电电源；通讯模块用以实现
多机联网的通信控制功能。
3.2 硬件系统设计
3.2.1 硬件系统组成方案
射频卡计费供水控制器的总体设计方案如图3-1所示。
图3-1 总体方案框图
RS485总线
电
磁阀
进水
流量传感器
R S 232/485转换
低
额报警电路
时钟电路
水控接口电路
用户卡
管理卡 射频场
射频卡
读写头电路MFR C500
单片机 AT89S52
电源电路
P C 机
M A X 485
数码显示电路
3.3 MCU模块
水控器的核心MCU模块选用内置功能强大，且具有具有8K字节的系统可编程Flash存储器；1000次擦写周期；0Hz-33MHz全静态操作；三级加密程序存储器；32个可编程I/O口线；三个16位定时器/计数器；全双工UART串行通道；低功耗空闲和掉电模式；掉电后中断可唤醒；看门狗定时器；双数据指针；掉电标识符；片内数据存储器含256字节的RAM，；3个可编程定时器；中断系统是具有8个中断源、6个中断矢量、2级优先权的中断结高性价比的AT89S52单片机，另外MCU的外接电路，如：数码显示电路可采用MAX7219驱动数码显示。为了降低装置的功耗和发热，采用了开关电源作为供电电源可选用X34063，该芯片内包含有温度补偿带隙基准源。报警电路将蜂鸣器与MCU基本I/O口相连主要实现余额不足报警等功能。水控接口电路利用AT89S52单片机的基本I/O口输出控制信号，经放大后用以控制电磁阀的开启与关闭。来自流量传感器的水流信号经前置电路处理后，转换为一系列可供测量的电压脉冲信号，这些脉冲信号可由单片机的定时器进行捕获并由中断服务程序实时记录，经过计算处理可以准确转换成用户的耗水量，进而通过将耗水量转换成用户所要支付的金额并控制射频接口模块对IC卡进行扣款操作。
3.4通讯模块
3.4.1 通讯模块的选择
在自动化领域，随着分布式控制系统的发展，迫切需要一种总线能适合远距离的数字通信。在RS-422标准的基础上，EIA研究出了一种支持多节点、远距离和接收高灵敏度的RS-485总线标准。
RS-485标准采有用平衡式发送，差分式接收的数据收发器来驱动总线，具体规格要求：
?接收器的输入电阻RIN≥12kΩ
?驱动器能输出±7V的共模电压
?输入端的电容≤50pF
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?在节点数为32个，配置了120Ω的终端电阻的情况下，驱动器至少还能输出电压1.5V（终端电阻的大小与所用双绞线的参数
有关）
?接收器的输入灵敏度为200mV（即（V+）-（V-）≥0.2V，表示信号“0”；（V+）-（V-）≤-0.2V，表示信号“1”）
3.4.2 MAX485芯片简介
图3-31 MAX485引脚和结构图
1.其引脚结构图如图3-31所示。
R—接收器的输出端，与单片机的RXD脚相连；
DI—驱动器的输入端，与单片机的TXD脚相连；
RE—接受使能端，为逻辑“0”时器件处于接收状态；
DE—发送使能端，为逻辑“1”时器件处于发送状态，因为MAX485工作在半双工状态，所以只需用单片机的一个管脚控制这两个引脚即可；
A端、B端—接收和发送的差分信号端,当A引脚的电平高于B时，代表发送的数据为1；当A的电平低于B端时，代表发送的数据为0。在A、B两端之间要加一个匹配电阻，一般选100Ω的电阻。
为了实现RS485通讯，需要使用通讯芯片MAX485，将单片机的TTL电
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平转变成485电平。MAX485接口芯片是Maxim 公司的一种RS485芯片。 MAX485是用于RS-485与RS-422通信的低功耗收发器。MAX485的驱动器摆率不受限制, 可以实现最高 2.5Mbps 的传输速率。这些收发器在驱动器禁用的空载或满载状态下，吸取的电源电流在120μA 至500μA 之间。所有器件都工作在5V 单电源下。驱动器具有短路电流限制，并可以通过热关断电路将驱动器输出置为高阻状态。接收器输入具有失效保护特性，当输入开路时，可以确保逻辑高电平输出。具有较高的抗干扰性能。MAX485是市面上最为常见的RS422芯片，亦是用量最大的RS422芯片，性价比高在与单片机连接时接线非常简单，如图3-32所示。
C
B
+5Port
Port
R9100
TXD RXD P2.1
VCC 8B 7
A 6GND 5
DE
3
RE 2DI 4R01MAX485
图3-2通讯模块电路
3.5 电磁阀驱动模块设计
低压直流的可以用两个三级管组成达林顿放大驱动电磁阀（但要加续流二级管）。所以本设计采用的是用一个三极管来控制一个继电器的线圈，用继电器的一对触点来控制电磁阀的开和闭。在继电器线圈两端并接一个续流二极管，作用是当继电器线圈失电后，将线圈储存的能量释放，二极管导通，防止烧坏三极管。 必须再加一个反相器，使的当单片机上电时电磁阀不动作。硬件电路原理图如图3-15所示。图中R2、R4为上拉电阻，由于单片机提供高电平的能
第三章 射频卡读写器的硬件电路设计
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力有限，需要一个上拉电阻将电平嵌位在高电平，同时这个电阻还有限流作用，一般取经验值5.1K 。
123
C
B
A
COM13CK15COM2
6
2
1
CK2
8
J1
R25.1K
N1
8050
12
DC F
+5
D1
4148
+12
+12N28050
R45.1K
+5
JD Q
DC F P2.2
图3-15 电磁阀驱动电路设计
3.6 报警电路设计
当卡中的余额低于一定值时，本系统设定为当卡中余额低于0.1元时，蜂鸣器便会发出报警，报警的器件选用蜂鸣器。由于单片机的I/O 口驱动能力有限，故通过三极管来驱动蜂鸣器，用AT89S52单片机的P2.0引脚来控制蜂鸣器的发声，电路如图3-16所示。
蜂鸣器的正极性的一端联接到5V 电源上面，另一端联接到三极管的集电极，三极管的基级由单片机的P2.0管脚来控制，当P2.0管脚为高时，三极管导通，这样蜂鸣器的电流形成回路，发出声音。当P2.0管脚为低时，三极管截止，蜂鸣器不发出声音。为了防止系统上电时峰鸣器发出声音，以为系统复位以后，I/O 口输出的是高电平，还可以采用一个非门，
当有卡时，发光二极管便工作，显示有卡。连接电路图如图3-17所示。
第三章射频卡读写器的硬件电路设计
- 19 - 3
2 1
D C B
U8
BELL
N5
NP N
+5
P2.0
L1
R12
3K
+5
P2.6
图3-16 低额报警电路图3-17 有卡显示单路
3.7流量检测电路模块设计
3.7.1 原理分析
霍尔器件是一种磁传感器。用它们可以检测磁场及其变化，可在各种与磁场有关的场合中使用。霍尔器件以霍尔效应为其工作基础。霍尔器件具有许多优点，它们的结构牢固，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率高（可达1MHZ），耐震动，不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。霍尔线性器件的精度高、线性度好；霍尔开关器件无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高（可达μm 级）。取用了各种补偿和保护措施的霍尔器件的工作温度范围宽，可达－55℃～150℃。本设计选用水流量传感器是利用霍尔元件的霍尔效应来测量磁性物理量。在霍尔元件的正极串入负载电阻，同时通上5V的直流电压并使电流方向与磁场方向正交。当水通过涡轮开关壳推动磁性转子转动时，产生不同磁极的旋转磁场，切割磁感应线，产生高低脉冲电平。由于霍尔元件的输出脉冲信号频率与磁性转子的转速成正比，转子的转速又与水流量成正比，根据水流量的大小启动燃气热水器。
水流量传感器主要由铜阀体、水流转子组件、稳流组件和霍尔元件组成。它装在热水器的进水端用于测量进水流量。当水流过转子组件时，磁性转子转动，并且转速随着流量成线性变化。霍尔元件输出相应的脉冲信号反馈给控制器，由控制器判断水流量的大小，调节控制比例阀的电流，从而通过比例阀控
第三章 射频卡读写器的硬件电路设计
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制燃气气量，避免燃气热水器在使用过程中出现夏暖冬凉的现象。水流量传感器从根本上解决了压差式水气联动阀启动水压高以及翻板式水阀易误动作出现干烧等缺点。它具有反映灵敏、寿命长、动作迅速、安全可靠、连接方便。 流量计与单片机接图如图3-13所示。
D
C
B
+12
123
LLJ
LLJ
P3.4
图3-13 流量与单片机连接图
3.8 时钟电路模块设计
时钟电路是微型计算机的心脏，它控制着计算机的节奏。CPU 就是通过复
杂的时序电路完成不同的指令功能。AT89S52的时钟信号可以由两种方式产生：一种是内部方式，利用芯片内部的振荡电路，产生时钟信号；另一种为外部方式，时钟信号由外部引入。如果没有时钟电路来产生时钟驱动单片机，单片机是无法工作的。
本设计采用串行时钟芯片DSl302。DSl302 由双电源中较大者供电，使系统在没有主电源的情况下也能保持时钟的连续运行。片内具有 31 个字节静态 RAM ，可用来保存重要数据。DSl302 具有引脚少、体积小、价格低等优点，得到了广泛应用从而成为最常用的时钟芯片，DSl302外接钮扣充电电池构成时钟电路.
基于PLC自动门控制 系统的设计 （正文） 摘要 本文是关于自动门控制系统的设计，自动门系统主要由可编程控制器（PLC）、感应器件、驱动装臵和传动装臵组成。主要工作原理是感应器件将检测到的人体或物体信号传送到PLC，PLC再综合收到的自动门状态信号作出判断，而后发出控制信号，使驱动装臵运行，在通过传动装臵带动门的动作。 随着电子技术的发展，PLC不断的更新，PLC控制已成为自动控制中最常见的方式之一。自动门就是自动控制应用的以典型例子，由于可编程控制器具有很好的处理自动门开关控制及良好的稳定性，而且可以很简单的改变控制的方式，因此，自动门的生产商家很多都运用PLC来做门的控制器。目前自动门在日常生活中用越来越广泛。PLC 控制具有较高的可靠性、稳定性、维修方便等优点。
本文分四个部分来介绍其软、硬件结构、工作原理等，具体如下： 第二章介绍自动门的设计要求 第三章介绍自动门的硬件设计，PLC选型，驱动装臵选型，感应器件的选型， 第四章介绍了系统软件设计，PLC梯形图设计，软件设计 第五章介绍程序调试，硬件接线 关键词：自动门、PLC、感应器件、驱动装臵
目录 摘要--------------------------------------7 1 前言------------------------------------11 2 国内外自动门的发展----------------------13 2.1国内外自动门的发展现状-------------13 2.2本课题研究的内容-------------------15 2.3本课题研究的目的和意义-------------16 3自动门控制系统总体方案设计--------------17 3.1自动门的功能需求分析--------------17 3.1自动门的控制要求------------------18 3.3自动门控制系统构成----------------19 3.3.1 PLC 概述------------------19 3.3.2 具体构成------------------24 3.4自动门的机械传机构设计------------25 4 自动门控制系统的硬件设计----------------26 4.1 PLC 的选型----------------------26 4.2 驱动装臵的选型------------------30 4.3 感应器件的选型------------------31
农村无塔供水设备 农村无塔供水设备,农户家里一般都有水井,太阳能热水器,再加一个无塔供水器。 农村无塔供水设备也称气压供水设备,就是由气压罐、水泵与一些电路控制系统(管阀附件)三部分组成,采用水气自动调节、自动运转、节能与自来水自动并网,停电后仍然可以供水,调试后就不用瞧管了。该设备一般设在地下室或者地面上。有自来水的单位,使用该设备可以调节高峰期的供水量,增加水压,能在高峰期用水的时候,满足大面积用水以及高楼层用水。如果就是没有自来水的单位、工厂或者就是农村,只要将该设备接通水源电源,就可以用到水了,而且保证水压的稳定性以及超大用水量,利用密封罐体内高压气水压力达到供水目的。具体的工作顺序就是由水泵将水通过逆止阀压入罐体,使罐体内气压受到压缩,压力慢慢随之增大,当压力达到指定上线时电接点压力表通过控制柜使泵机自动停止。设备中的水压高于外界管网压力,自动送水至供水管网。当罐体内谁位下降时,罐体内气体膨胀压力减小到指定的下线位置时,电接点压力表通过控制柜使水泵重新启动。反复如此,使供水设备不停供水。当罐内气体不足时,补气阀可自动补气。 农村无塔供水设备功能特点: 1、二种工作方式: 自动工作方式:自动方式就是作为正常供水状态下的一种工作方
式。一般来讲,当客户正常供水后即选定该种方式,在自动方式工作时,一切管网的不同供水要求,都将在变频恒压供水设备有效的控制之下,进行多种功能的适应工作。 手动工作方式:该操作方式就是为自动工作方式发生故障时,为用户应急设置的一种工作方式,该工作方式完全采用最简单的启动方式,这种方式在操作面板上直接启停任何一台水泵电机,一般只有在自动失灵或调试的情况下才采用。 2、主要无部件采用优质元件,整套系统具有很高的可靠性与抗干扰性,其自带的标准串行通讯口(RS485),使得系统与计算机的通信十分方便,整个设备极容易地并入智能化管理系统。 3、水位保护功能,当水罐水位低于设定水位,系统自动保护停机。液位控制器性能稳定可靠。 4、自动复位功能,停电后复电时或水位恢复时系统自动启动。 5、故障泵屏蔽,故障泵屏蔽后直接退出运作程序,由备用泵接替工作。 6、自动保护功能:有过载、过流、短路、缺相、超压、欠压及缺水停机等自动保护功能。 农村无塔供水设备各条件下供水具体控制方式: 农村无塔供水设备的起动与停机: 农村无塔供水设备在水泵出口母管处装设压力变送器与流量变送器,将压力与流量信号送入控制器,控制器将接收到的信号进行比较、运算,并发出指令,对变频器进行控制。如果检测得管网压力大于
新老供水设备的优缺点比较新式老式供水设备的优缺点比较： 老式供水设备： 一、工程投资大 建水池、设水箱，占地面积大，施工周期长，工程总投资大。 二、存在二次污染 老式供水设备原本纯净的自来水全部放入水池(或水箱)中，水池、水箱不是全封闭结构，各种空气中的粉尘、细菌及小动物极易进入水池、水箱，存在水源被污染的后患。并且自来水在水池、水箱中存留较长的时间，易变质变味;虽然自来水中含有一定数量的余氯用于消毒，但是不能满足水质要求。被污染的水经过加压后供给用户饮用，严重影响人体健康。 三、浪费能源 老式供水设备将自来水完全放入水池或水箱，原有压力全部变为零，再从零开始重新加压给水，原有能量白白浪费，这种给水方式能耗大，设备运行成本高。 四、运行不经济 老式供水设备加压设备选型大，运行中消耗电能较多，使用不经
济。 五、安装麻烦 老式供水设备修建水池、设置水箱，工程量大，工序较多，工艺也复杂，一旦出现渗漏现象难以修复，后期维护也困难。 六、物业管理麻烦 老式供水设备大型蓄水池清洗时费时费力，且清洗时用水受到影响，管理麻烦。 新式供水设备 研制开发了新一代无负压供水设备，克服了水池、水箱的诸多缺点，成功的解决了高层居民用水难的问题。它有如下独到之处： 1、无负压供水设备不用建水池或设水箱，与自来水管网直接连接，可以充分利用自来水管网原有压力，差多少补多少，自来水压力能满足负荷要求时，设备便停止工作。系统大部分时间在低频率下运行，耗电较少，因此节能效果显着，可达到50%以上。 2、自来水经设备加压后直接供给用户，全程密封运行，水源不易受污染，供水质量好，是环保型供水设备，采用微机变频软启动恒压控制，水压平稳，水压质量好。 3、无负压供水设备施工周期短，占地面积小，安装方便，工程
学号：100310209 题目类型：设计 (设计、论文、报告) 毕业设计(论文) 课题名称：基于PLC控制的搅拌站控制系统的设计 专业班级：电气自动化 10-2 学生姓名：符杰克 学号： 100310209
指导教师：林晓东 教研室：电气自动化教研室 2012 年12 月
基于PLC的混凝土搅拌站控制及监控程序设计 摘要：混凝土搅拌站是随着水泥的诞生而产生和发展的。它是建筑、桥梁、道路、大坝等工程施工中的必备设备，它由贮料、配料、搅拌、放料等结构部件组成，是一个受多环节制约的复杂系统。而随着我国经济建设的高速发展，综合国力不断增强，国家对基础设施建设的投资力度加大，拉动了城市商品混凝土的高速发展，同时，使混凝土搅拌站有了较大的发展空间，最初搅拌站仅以单机的形式出现，混凝土自拌自用，随着基础设施建设大规模的开展，产生了很大的商品混凝土市场，搅拌站的需求越来越大，计量要求越来越高，于是出现了各种不同形式带有计量装置的搅拌站，从而产生了现代的混凝土搅拌站。 常见的混凝土搅拌站控制方式有继电器直接控制、PLC和计算机结合以及PLC 和配料控制器结合3种控制方式。采用PLC和配料控制器结合控制的搅拌站性能可靠、性价比高，可以保证混凝土的质量，提高混凝土生产效率。作为混凝土搅拌站的核心，控制及监控程序在计量精确、控制可靠、管理方便等方面的要求也日益提高。 本文针对PLC和配料控制器结合控制的搅拌站来设计其控制及监控程序设计中主要要完成的任务有系统构造、PLC的I/O分配、工作流程图及PLC程序的编写。 关键词:混凝土搅拌站；I/O分配；可编程控制器（PLC）；自动控制
1. 基于FX2N-48MRPLC的交通灯控制 2. 西门子PLC控制的四层电梯毕业设计论文 3. PLC电梯控制毕业论文 4. 基于plc的五层电梯控制 5. 松下PLC控制的五层电梯设计 6. 基于PLC控制的立体车库系统设计 7. PLC控制的花样喷泉 8. 三菱PLC控制的花样喷泉系统 9. PLC控制的抢答器设计 10. 世纪星组态PLC控制的交通灯系统 11. X62W型卧式万能铣床设计 12. 四路抢答器PLC控制 13. PLC控制类毕业设计论文 14. 铁路与公路交叉口护栏自动控制系统 15. 基于PLC的机械手自动操作系统 16. 三相异步电动机正反转控制 17. 基于机械手分选大小球的自动控制 18. 基于PLC控制的作息时间控制系统 19. 变频恒压供水控制系统 20. PLC在电网备用自动投入中的应用 21. PLC在变电站变压器自动化中的应用 22. FX2系列PCL五层电梯控制系统 23. PLC控制的自动售货机毕业设计论文 24. 双恒压供水西门子PLC毕业设计 25. 交流变频调速PLC控制电梯系统设计毕业论文 26. 基于PLC的三层电梯控制系统设计 27. PLC控制自动门的课程设计 28. PLC控制锅炉输煤系统 29. PLC控制变频调速五层电梯系统设计 30. 机械手PLC控制设计 31. 基于PLC的组合机床控制系统设计 32. PLC在改造z-3040型摇臂钻床中的应用 33. 超高压水射流机器人切割系统电气控制设计 34. PLC在数控技术中进给系统的开发中的应用 35. PLC在船用牵引控制系统开发中的应用 36. 智能组合秤控制系统设计 37. S7-200PLC在数控车床控制系统中的应用 38. 自动送料装车系统PLC控制设计 39. 三菱PLC在五层电梯控制中的应用 40. PLC在交流双速电梯控制系统中的应用 41. PLC电梯控制毕业论文 42. 基于PLC的电机故障诊断系统设计
随着经济的发展和人们生活水平的提高，自动门的应用也越来越广泛。它现在为许多宾馆、超市、百货大楼等现代建筑所必备，不仅可以美化出入口环境，而且具有节能、防尘、隔音等功能，同时也是建筑物智能化的重要指标。本次课程设计的自动门控制系统是利用PLC为核心来控制,其电路结构简单,单元电路分别通过原理图设计、由梯形图语言设计完成,利用试验室所提供的条件来模拟和验证程序,并利用指示灯实现系统功能,非常适用于日常生活控制场合。 关键字：智能化;PLC;梯形图
1 PLC概述 (3) 2 自动门的介绍 (3) 2.1自动门的简介 (3) 2.2自动门的分类 (3) 2.3自动门机的基本组成 (4) 2.4自动门行程开关的工作原理 (4) 2.5自动门光电开关介绍 (5) 3 自动门控制总体设计方案 (6) 4 自动门控制装置的硬件组成 (6) 5 自动门控制系统流程图 (6) 6 自动门控制顺序功能图 (7) 7 自动门控制PLC外部接线图 (8) 8 继电器接触控制图 (9) 9 自动门控制梯形图程序设计 (10) 10 自动门控制程序设计 (10) 11 系统调试与分析 (11) 12 结束语 (12) 13 参考文献 (13) 14 致谢 (14)
1 PLC概述 PLC可编程序控制器：PLC英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。 1969年美国数字设备公司（DEC）根据美国通用汽车公司的这种要求，研制成功了世界上第一台可编程控制器，并在通用汽车公司的自动装配线上试用，取得很好的效果。从此这项技术迅速发展起来。 2 自动门的介绍 2.1自动门的简介 自动门英文名：automatic door。自动门从理论上理解应该是门的概念的延伸，是门的功能根据人的需要所进行的发展和完善。自动门是指：可以将人接近门的动作（或将某种入门授权）识别为开门信号的控制单元，通过驱动系统将门开启,在人离开后再将门自动关闭，并对开启和关闭的过程实现控制的系统。 自动门开始在建筑物上使用，是在二十世纪年以后。二十年代后期，美国的超级市场的开放，自动门开始被使用，受此影响，世界第一自动门品牌多玛在1945年开发出油压式、空气式自动门，新建大楼的正门也开始使用了。到了1962年，电气式己开始出现，之后伴随着城市的建设，自动门技术的领域每年都在增加。当初，用供给建筑物用电源进行电动机的速度控制很难，只好进行油压、空压速度控制，转换但因能源利用效率很低，然而伴随着电气控制的技术发展，现在电气控制技术已经成熟，直接控制电动机的电气式自动门逐渐成为主流。例如：各种用可识别控制的自动专用门，如：感应自动门(红外感应,微波感应,触摸感应,脚踏感应)、刷卡自动门等。 2.2 自动门的分类 常用的自动门可分为推拉门、平开门、折叠门和旋转门。 推拉门：可细分为单开、双开、重叠单开、重叠双开和弧形门。弧形门门扇沿孤形轨道平滑移动，可分为半弧单向、半弧双向、全弧双向。为了最大限
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 无塔供水系统安全操作规 程(正式) Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-9447-69 无塔供水系统安全操作规程(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 一、开机前检查及注意事项 1、检查电源否正常； 2、检查水池水位或水位显示以及报警是否正常； 3、检查柜内各空开是否在合闸位置； 4、故障切换：给泵故障信号一台泵故障能可靠切换到下一台泵； 5、变频故障：给变频故障信号，在压力下限上限自动启停工频泵； 6、负压保护：进口压力低于负压下限时，水泵延时停机。进口压力高于负压解除值自动恢复运行。 二、开关机操作 1、自动状态： (1) 把转换开关转至自动位置，触摸屏显示两台水泵运行状态以及运行频率、当前压力，同时指示灯
显示运行状态； 供水控制器工作，自动检测管网压力，控制变频器对水泵转速进行调节，调节供水量使管网压力恒定在设定值。当一台水泵工作频率达到最高频率上限时，若管网水压仍达不到预设压力值时，供水控制器将根据监测到的信号，自动启动第二台水泵，控制其变频软起运行恒定压力。反之若管网压力大于预设水压时，控制器会使变频器频率降低，使变频泵转速降低，当频率低于下限时，系统仍然超压，控制器会自动停止一台工频泵，利用变频泵调节转速保持管网水压恒定。 (2) 如需调整压力，按参数设置菜单，找到“压力设定”，触摸“CE”取消原来数字，写入新压力值，触摸“确认”返回主菜单，其余参数都不要调整。 2、手动状态： 把转换开关转至手动位置，按1#泵启动按钮水泵运行；1#泵工频运行指示灯亮，按1#泵停止按钮水泵停止运行；2#泵相同1#泵。 注：若手动操作，压力表显示值不要超过自动设
1.基于F X2N-48M R P L C的交通灯控制 2.西门子PLC控制的四层电梯毕业设计论文 3.PLC电梯控制毕业论文 4.基于plc的五层电梯控制 5.松下PLC控制的五层电梯设计 6.基于PLC控制的立体车库系统设计 7.PLC控制的花样喷泉 8.三菱PLC控制的花样喷泉系统 9.PLC控制的抢答器设计 10.世纪星组态PLC控制的交通灯系统 11.X62W型卧式万能铣床设计 12.四路抢答器PLC控制 13.PLC控制类毕业设计论文 14.铁路与公路交叉口护栏自动控制系统 15.基于PLC的机械手自动操作系统 16.三相异步电动机正反转控制 17.基于机械手分选大小球的自动控制 18.基于PLC控制的作息时间控制系统 19.变频恒压供水控制系统 20.PLC在电网备用自动投入中的应用 21.PLC在变电站变压器自动化中的应用 22.FX2系列PCL五层电梯控制系统 23.PLC控制的自动售货机毕业设计论文 24.双恒压供水西门子PLC毕业设计 25.交流变频调速PLC控制电梯系统设计毕业论文 26.基于PLC的三层电梯控制系统设计 27.PLC控制自动门的课程设计 28.PLC控制锅炉输煤系统 29.PLC控制变频调速五层电梯系统设计 30.机械手PLC控制设计 31.基于PLC的组合机床控制系统设计 32.PLC在改造z-3040型摇臂钻床中的应用 33.超高压水射流机器人切割系统电气控制设计 34.PLC在数控技术中进给系统的开发中的应用 35.PLC在船用牵引控制系统开发中的应用 36.智能组合秤控制系统设计 37.S7-200PLC在数控车床控制系统中的应用 38.自动送料装车系统PLC控制设计 39.三菱PLC在五层电梯控制中的应用 40.PLC在交流双速电梯控制系统中的应用
课程设计 课程名称传感器原理及工程应用 专业班级测控技术与仪器 姓名朱广申 学号 1021 齐鲁工业大学课程设计专用纸成绩课程名称传感器原理及工程应用指导教师孙凯
院（系）电气学院专业班级测控13-1 学生姓名朱广申学号 1021 设计日期 课程设计题目自动门控系统设计 摘要 随着电子技术的发展，可编程控制器（以下简称PLC）不断更新、发展，PLC控制 是自动控制中最常见控制方式之一，自动门就是自动控制应用的一典型例子，由于可编 程控制器具有很好的处理自动门的开关控制及良好的稳定性，而且可以很简单的改变控 制的方式，因此，自动门的生产商家很多都运用PLC来做门的控制器。目前自动门在日 常生活中运用越来越广泛。 关键词：PLC，变频器，驱动装置，感应器。
目录 摘要.................................................... 错误!未定义书签。引言.................................................... 错误!未定义书签。 1. 概述................................................... 错误!未定义书签。国内外自动门发展现状..................................... 错误!未定义书签。本课题研究的内容......................................... 错误!未定义书签。本课题研究的目的和意义................................... 错误!未定义书签。 2. 自动门控制系统总体方案设计............................. 错误!未定义书签。自动门的功能需求分析..................................... 错误!未定义书签。系统设计的基本步骤....................................... 错误!未定义书签。自动门技术参数的确定..................................... 错误!未定义书签。自动门的机械传动机构设计................................. 错误!未定义书签。 3. 自动门硬件系统的设计................................... 错误!未定义书签。控制系统结构设计......................................... 错误!未定义书签。可编程控制器(PLC)的选型.................................. 错误!未定义书签。 PLC概述................................................ 错误!未定义书签。可编程控制器（PLC）的选型................................. 错误!未定义书签。驱动装置的选型........................................... 错误!未定义书签。变频器的选型............................................. 错误!未定义书签。变频器原理............................................... 错误!未定义书签。变频器的选型............................................. 错误!未定义书签。变频器的参数设定......................................... 错误!未定义书签。感应开关的选型........................................... 错误!未定义书签。自动门系统I/O分配表..................................... 错误!未定义书签。控制系统的电气接线....................................... 错误!未定义书签。
无塔供水设备产品解析 一、无塔供水设备新产品介绍： 传统无塔供水设备采用气压式供水，利用密封罐体，使局部增压达到供水目的，其工作过程是水泵启动，将水通过止回阀注入罐体，从而使罐体内压力增大，当压力达到所设定压力上限时，压力白动控制器白动关闭水泵，使水泵停止运行。由于供水罐体内压力高于供水管网压力，所以能白动降压供水，当压力减小到设定压力下限时，白动控制水泵启动，白动向供水罐内注水，如此往复，无塔供水系统在原有的气压式供水的基础上大胆创新，融合世界上先进的变频技术，PID调节技术，改传统的气压式供水为变频恒压供水。取代原先必须有的气压罐。并且对水泵采用变频调速，根据用水量的变化来调节水泵的转速，不仅可以节省大量的能源，而且降低了水泵运行躁声，廷长了水泵的使用寿命。 二、无塔供水设备的主要原理 无塔供水设备通过检测管道上压力传感器的模拟信号，信号P传给微电脑控制器并与设定值P0进行比较，用比较结果P作为调节参量来改变变频器输出频率f。因为水泵的转速n及出口压力P均与频率f成正比。所以，当Pv P0时，频率f上升，水泵转速加快，P上升；当P> P0时，频率f下降，水泵转速n变慢，P下降，这样，就使系统压力P始终逼近设定压力P0。当系统水受热膨胀后，导致压力高于所设定的上限报警压力值时，系统压力控制器白动打开泄压阀泄水降压，当压力恢复到正常值时，泄压
阀白动关闭，停止泄水降压。 三、无塔供水设备产品优势 解决低水压问题：采用无塔供水设备使得整个供水保持压力恒 定。避免使用气压罐造成的水质污染，取代传统的气压式所必须的气 压罐供水方式，消除了水污染的源头。节约电能，缩小占地面积，比气压式供水节电30%以上，该设备占地面积小，安装简单，缩短施工工期。 四、无塔供水设备与气压式供水设备比较 运行方式比较：无塔供水设备变频控制是改变水泵转速来保持供 水压力的稳定，而压力控制是由压力罐和压力开关来控制压力。 特点：变频控制1、比一般设备成本高。2、供水压力稳定。3、 节电，运行费用低。4、水泵及电机寿命长。5、无水锤现象，运行稳定压力控制：1、价格较低。2、供水压力偏差大。3、控制方式简单，维修方便。4、水泵及电机的寿命短。 使设备不停供水，全白动运行。该无塔供水系统最大的优点是在停电状态下，仍可短时供水。 五、无塔供水设备与气压式供水系统比较 变频控制
无塔供水设备利用密封罐体，使局部增压达到供水目的。具体工作顺序是由水泵将水通过逆止阀压入罐体使罐内气体受到压缩，压力逐渐增大。当压力达到指定上限时电接点压力表通过控制柜使泵自动停止。设备中的水压高于外界压力，自动送水至供水网管。当罐体内水位下降，气压减小到指定的下限位置时，电接点压力表通过控制柜使水泵重新启动。如此反复，使设备不停供水。 设备吨位一般在2-60吨之间，分卧式和立式供水设备，以水井或蓄水池做水源，用于企业事业单位，农村等用水量较大的用户使用。 但在现实使用中，气罐式无塔供水存在以下缺点： 1、气压罐调节水容积小，会造成水泵经常频繁起动，容积大，占据空间过大，且加大投资。 2、压力检测仪表，只是采用电接点压力表控制水泵的起动与停止，可靠性差。 3、罐体的材质一般采用容易生锈的碳钢板，内部通常不加处理或处理不彻底，水质容易受到污染，危害人的身体健康。 4、罐体内的气体容易失效，造成水泵不停机，耗电严重。 5、气压罐的基本功能不具备，如罐内的水压高低无法直观显示，气体的有无和多少不能让用户直观看到，更不能让用户诊断整套设备的运行状况。 6、配套的水泵，其流量和扬程搭配极不合理，造成水泵不
能运行在高效区，耗电严重。 7、对水泵的过载、过压、欠压、过流、过热、保护功能不完善、容易烧毁水泵电机、造成成维修费用加大、使用成本大。 8、大的气压式水罐容易出事故，出现爆炸、破裂，造成人员的爆伤与时有发生。 9、气压罐内的气体缺少了无法检测，无法自动补气，气体过量的无法释放，造成罐内的调节水容积过小，水泵频繁工作，耗电严重。 10、大功率的水泵往往是直接起动，对水泵和管网的冲击特大，造成维修量加大。 变频供水的优点： 1、利用变频器的调速功能，自动调节水泵的转速，在用水量发生变化时（水的压力发生变化），自动调节水的压力并保持恒定。 2、如果水源不足，变频恒压供水装置会启动保护，停掉水泵。它的特点是恒压，就是不论用水量如何变化，只要在调节范围内，就能保证水的压力恒定，就是控制在一个点上。 3、它代替原来的压力罐供水方式，具有节能，自动化程度高，压力恒定，体积小等优点。 缺点： 在用水量突变时，反应稍有迟顿，且在有少量用水时，机器不能完全处于休眠状态。
英文资料翻译题目 PLC overview 英文原文资料 PLC overview Programmable controller is the first in the late 1960s in the United States, then called Plc programmable logic controller (Programmable Logic Controller) is used to replace relays. For the implementation of the logical judgment, timing, sequence number, and other control functions. The concept is presented Plc General Motors Corporation. Plc and the basic design is the computer functional improvements, flexible, generic and other advantages and relay control system simple and easy to operate, such as the advantages of cheap prices combined controller hardware is standard and overall. According to the practical application of target software in order to control the content of the user procedures memory controller, the controller and connecting the accused convenient target. In the mid-1970s, the Plc has been widely used as a central processing unit microprocessor, import export module and the external circuits are used, large-scale integrated circuits even when the Plc is no longer the only logical (IC) judgment functions also have data processing, PID conditioning and data communications functions. International Electro technical Commission (IEC) standards promulgated programmable controller for programmable controller draft made the following definition : programmable controller is a digital electronic computers operating system, specifically for applications in the industrial design environment. It used programmable memory, used to implement logic in their internal storage operations, sequence control, timing, counting and arithmetic operations, such as operating instructions, and through digital and analog input and output, the control of various types of machinery or production processes. Programmable controller and related peripherals, and industrial control systems easily linked to form a whole, to expand its functional design. Programmable controller for the user, is a non-contact equipment, the procedures can be changed to change production processes. The programmable controller has become a powerful tool for factory automation, widely popular
毕业设计设计任务书 设计题目: 基于PLC四路抢答器的设计 设计要求: 1. 抢答器可同时供四组选手参加比赛 2. 主持人有三个控制按钮，用来控制抢答开始、复位和答题计时的开始。 3．每当主持人发出开始抢答指令后，那组选手最先按下抢答按钮，则数码管1就显示该组的编号，同时绿色指示灯亮，音响电路给出信箱提示信号（持续3S），以指示抢答成功，并对其后的抢答信号不再响应。选手答题完毕后，由主持人按下复位按钮，系统才能开始下一轮抢答。 4．违规抢答：若选手在未开时抢答试题时抢答了，则视为违规，违规时数码管1显示其编号，同时红灯亮，音响电路发出声响。 5．抢答限时：当主持人按下开始按钮后，定时器T0开始计时（设定30S）。若30S时限到仍无人抢答，则黄灯亮、音响电路3发出声响，以示选手放弃该题。 6．答题限时：在抢答成功后，主持人按下答题计时开始按钮，同时数码管2、3上显示答题倒计时时间（该时间设定为50S），选手必须在设定的时间内完成答题。否则，音响电路发出答题超时报警信号 设计进度要求: 第一、二周：确定题目,查阅资料，根据要求分析抢答器的设计、工作原理。 第三、四周：根据工作原理画流程图并编译梯形图，并进行硬件设计。 第五、六周：对软件设计，进行上机调试,找出问题,进行修改,并改进设计。 第七、八周：撰写论文,毕业答辩。 指导教师（签名）
摘要 近年来随着科技的飞速发展， PLC的应用不断地走向深入，同时带动传统的控制检测技术的不断更新，可编程控制器由于其优良的控制性能，极高的可靠性，在各行各业中的应用日益广泛普及。对于抢答器其广泛用于电视台、商业机构、企事业工会组织、俱乐部及学校等单位组织举办各种知识、技术竞赛及文娱活动时作抢答之用，为竞赛增添了刺激性、娱乐性，在一定程度上丰富了人们的业余生活，并且给人的视觉效果非常好，是各单位开展素质教育、精神文明、娱乐活动的必备产品。 本次设计是利用PLC（Programmable Logic Controller）对PLC控制的四路智力抢答器进行控制。首先，选择这个题目之后，我对本次设计进行了全面的思考。使自己对本次设计有一个大致的总体思路，然后仔细分析PLC控制的四路智力抢答器的工作原理，以及它的一些工作过程，分析后得出它主要需要完成主持人的控制、选手的抢答、报警、计时及输出显示功能等。考虑到只是PLC控制的四路智力抢答器则输出端口需要25个，输入端口需要7个，由于PLC具有可靠性高、体积小、通用性、使用方便等优点，因此，我决定选用SIMATIC S7-200 系列的CPU226和数字量扩展模块EM223作为本次设计的PLC。具有方便灵活，维护使用方便等特点。 关键词：智力控制，四路抢答器， PLC
家用无塔供水器生产设备 家用无塔供水器生产设备安装的过程： 1、将设备控制柜水平安放在水泥基础上，并用膨胀螺丝固定好。 2、找好进水口、出水口。 3、将自来水管引入到设备进水口，设备进水口法兰前端请顺序阀门，过滤器。 4、将用户出水管引入到设备出水口，设备出水口法兰前端请阀门，扰性街头。 5、将三相四线电引入到控制柜电源接线端，电源线大小根据设备总功率来定。 6、将每台水泵线经穿线管引入到控制柜底下电接线接线处。 7、进水压力检测三芯线，引入到控制柜底下信号端，检测进水压力。 8、出水压力检测三芯线，引入到控制柜底下信号端，检测出水压力。 9、缺水保护检测三芯线，引入到控制柜底下信号端，缺水保护。 家用无塔供水器生产设备特点: 1、占地少安装方便：整套设备只有一组供水控制柜和水泵机组，安装非常简单方便。 2、高效节能，运行成本低∶可充分利用市政管网供水压力，差多小，补多少，不产生负压，与传统水池(水箱)式变频供水设备相比可节能30%~70%。 3、定时换新功能：控制系统定时对水池(水箱)中的水自动进行换新，以保持水池(水箱)中的水的新鲜程度。 4、保护功能齐全：具有完美的过载、短路、过压、欠压、缺相、过流、短路、水源缺水等自动保护功能。在异常情况下能进行信号报警、自检、故障判断等。 5、运行可靠：停电可维持市政管网水压供水。当用水高峰或自来水停水时，由水池(水箱)供水，大大提高用户用水的可靠性，完全符合自来水供水规范。 6、延长设备的使用寿命：对泵组均能可靠的实现软启动，使电网和管网免冲击，并且轮流运转，大大延长了水泵及电机的使用寿命。设备寿命比传统水池(水箱)变频供水设备大大提高。 7、自动错峰供水功能：当用水高峰时段来临，控制系统根据市网传感器信号，自动切换为变频供水模式，用水高峰过后自动切回无负压供水设备模式，从根本上解决了高峰时段供水压力及流量不稳的供水难题。 8、双模式供水:具有水池(水箱)式变频供水设备和无负压管网叠压变频供水设备两种模式供水，可根据自来水进水压力及流量自动切换，此种运行方式不但避免了市政管网负压的产生,并且保证了供水的连续性,这个功能是通用型无负压供水设备无法做到的。
本科学生毕业设计（论文） 毕业论文 课题名称：基于PLC的四层电梯控制 班级：07自动化2 学号：08 姓名： 指导教师： 信息工程系
论文摘要 本文介绍一种电梯PLC控制系统。电梯是垂直方向的运输设备，是高层建筑中不可缺少的交通运输设备。它靠电力，拖动一个可以载人或物的轿厢，在建筑的井道内导轨上做垂直升降运动，在人们生活中起着举足轻重的作用。而控制电梯运行的PLC系统也要求越来越高，要求达到电梯运行的“稳、准、快”的运行目的。该系统主要由PLC、逻辑控制电路组成。其中包括交流异步电动机、继电器、接触器、行程开关、按钮、发光指示器和变频器组成为一体的控制系统。本机控制单元采用以三菱公司的可编程控制器PLC对机器进行全过程控制。 整个系统通过PLC、逻辑控制电路对电梯的升降；加、减速；平层；起动、制动控制。其结构简单、运行效率高、平层精度高、易于理解与掌握。
目录 论文摘要 (1) 第四章电梯的电气控制系统 (5) 4.1概述 (5) 4.2电梯电气控制系统中的主要电器部件 (5) 4.3电梯自动控制系统中的各主要控制环节及结构原理 (6) 4.3.1 各类电梯安全可靠运行的充分与必要条件 (6) 4.3.2 电梯自动开关门的控制环节 (6) 4.3.3 电梯的方向控制环节 (7) 4.3.4 发生制动减速信号的控制环节 (9) 4.3.5 主驱动控制环节 (10) 4.3.6 电梯的安全保护环节 (10) 4.4电梯的内外召唤指令的登记与消除 (12) 4.4.1 召唤指令信号登记记忆线路的原理说明 (13) 4.4.2 轿内信号的登记、记忆与消除 (14) 4.4.3 层外召唤信号的登记记忆与消除 (15) 4.5电梯的信号指示系统 (16) 4.5.1 数码显示的层楼指示灯 (16) 4.5.2 运行方向灯、轿内指令及厅外召唤信号灯 (16) 4.5.3 超载信号指示灯及音响 (17) 4.6电梯的消防控制系统 (18) 4.6.1 电梯控制系统中适应消防控制的几个基本要求 (18) 4.6.2 消防控制系统的类型及工作原理 (19) 4.7交流信号控制电梯线路原理说明 (20) 4.7.1 概况 (20) 4.7.2 电梯投入使用和撤出使用 (20) 4.7.3 自动开关门 (20) 4.7.4 电梯的启动，加速和满速运行，制动减速，停车和开门 (21) 4.7.5 指令信号登记，记忆和消除 (22) 4.7.6 电梯的安全保护 (22) 第五章结论 (23) 参考文献 (55) 附录一I/O分配表 (56) 附录二交流双速电梯线路图元件代号说明 (57)
P1. PLC物料运输线控制系统 P2. 基于PLC的数控机床 P3. 基于PLC的全自动注塑机 P4. 基于PLC的全自动药品包装机 P5. 3层PLC控制电梯 P6. PLC控制电梯 P7. PLC控制自动门的设计 P8. PLC面粉厂设计2 P9. X62W万能铣床电气控制的PLC改造 P10. 三菱分拣装置的PLC控制系统 P11. 分拣装置的PLC控制系统 P12. 办公楼五层电梯的PLC控制系统设计P13. 基于PLC的全自动洗衣机 P14. 基于PLC的数控钻床 P15. 基于PLC的电机故障诊断系统设计P16. 基于组态王的PLC温度控制系统设计P17. 油田污水处理的PLC控制系统设计P18. 电动葫芦PLC控制与遥控改造 P19. 立体车库PLC控制系统 P20. 基于PLC的全自动轮胎硫化机 P21. 基于PLC糖果包装机的系统设计 P22. plc在干燥冷冻机中的应用 P23. 基于plc的排水系统控制设计 P24. 立体车库PLC控制系统 P25. 基于PLC的数控机床T功能的实现 P26. plc触摸屏控制电动机正反转 P27. 基于西门子PLC的电梯 P28. 基于PLC的全自动洗衣机 P29. 钢板矫正机的PLC控制系统设计 P30. PLC在龙门刨床改造中的应用 P31. plc交通灯设计 P32. 立体车库PLC控制系统 P33. 基于PLC数控钻孔机控制系统设计 P34. PLC玻璃生产流水线 P35. PLC地铁屏蔽门系统设计 P36. PLC控制的变电站检测系统 P37. PLC恒压供水系统 P38. 卧式镗床plc控制系统设计 P39. 基于PLC 的定量称量与控制 P40. PLC玻璃生产流水线 P41. 桥式天车的PLC控制的虚拟凸轮控制器的开发 P42. 油脂浸出设车间PLC控制系统 P43. plc 在三相异步电机控制中的应用 P44. PLC传送带控制系统 P45. PLC在电网备用自动投入中的应用 P46. plc在岸边集装箱起重机上是应用 P47. plc在石油储运自动化系统中的应用qq415419642 P48. PLC小型吊车的控制线路
一、原理、组成、工作过程及应用 1、原理：全自动无塔供水是气压供水； 2、组成：全自动无塔供水由无塔供水器（压力罐）、压力开关、压力表、水泵、管网及配套阀门组成，分为管道及电路两部分 3、工作过程：无塔供水器（压力罐）内有均匀常压空气，安装压力开关、压力表及管网后成为密封容器。水泵启动，罐内水位上升，罐内空气被压缩，产生气压。气压达到设定压力（如0.28mpa时），水泵停止工作。因气压作用，罐内水可高速流出。罐内水位下降后，气压降低，达到设定压力（如0.14mpa时），水泵又自动启动，周而复始，自动循环，其实质就是一套小型家用自来水系统。 4、特点及应用： 4.1 作为一套家用自来水，可使广大农民朋友，享受和城市居民一样的方便、卫生。 4.2 无塔供水器水压大，流速高，可满足太阳能、热水器、洗衣机、厕所便池的水压要求，替代传统水箱、水囤、水坛子。 4.3 城市自来水水压不足时，可做二次增压用。 4.4 可用作消防、农业灌溉、集中供水用。 二、压力、压力表、压力开关及电路 1、压力：本产品所称压力为气压，单位Mpa(兆帕）。0.1Mpa即1公斤的力，可以使水上升10米距离。 2、压力表：显示压力指数的仪表，接口螺纹有M14和ZG1/4两种。 3、压力开关：无塔供水器之所以能够自动循环工作，主要依靠压力开关检测罐内气压并控制水泵工作。根据其工作压力可分为三种： BSK1型：0.11Mpa---0.19Mpa BSK2型：0.14Mpa---0.28Mpa BSK3型：0.21Mpa---0.35Mpa 4、电路、电源为单相220V 、10A电流。电源首先连接压力开关，然后连接水泵。安装时请详细阅读说明书，注意接地保护（如图二所示）。 三、管道技术：无塔供水由压力罐、水泵、止回阀、三通、截止阀、水管组成。 1、水泵：潜水泵、自吸泵都可以和无塔供水器配套使用。一般情况下，品牌潜水泵选用单相750W、1寸口径，品牌自吸泵选用单相1000W、1寸口径即可；非品牌潜水泵、自吸泵须选用1.1KW以上，1寸口径。 2、止回阀：（如图三显示） 2、1止回阀1起到防止水倒流作用 2、2止回阀2起到补气作用。止回阀1失灵时，罐内水会向水泵倒流，形成负压，能够将罐体吸扁；而止回阀2起到补气作用，防止产生负压。 3、进水口及出水口处安装截止阀，便于检修和维护。 四、安装 1、安装前应检查设备，在运输过程中有无损坏。 2、安装前请详细阅读本手册、产品说明书、水泵说明书及自动控制器使用说明书。安装人员应具备电气安装资质、水暖安装资质。 3、按安装示意图、电路原理图，连接进出水管路及电源线。 4、检查各部件安装是否有误。