PLC密码锁论文
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基于PLC的一种密码锁控制系统设计密码锁控制系统是一种利用密码进行开锁和控制的安全系统。
本文将介绍一种基于PLC(可编程逻辑控制器)的密码锁控制系统设计。
该系统的主要功能是通过输入正确的密码来控制锁的开启和关闭。
系统主要由以下几个部分组成:PLC、密码输入界面、密码验证模块、锁控制模块和报警模块。
PLC是系统的核心控制器,它负责接收和处理来自密码输入界面的密码输入,并将密码传递给密码验证模块进行验证。
如果密码正确,则PLC会发送开锁信号给锁控制模块,从而控制锁的开启。
如果密码错误多次,则PLC会触发报警模块,发出警报以提醒安全人员。
密码输入界面通常采用数字键盘或触摸屏,用户可以通过这些输入设备输入密码。
输入的密码会显示在屏幕上,以便用户确认输入是否正确。
输入完成后,用户需要按下确认按钮,密码输入界面将把密码传递给PLC进行验证。
密码验证模块负责接收密码,并与预设的正确密码进行比较。
如果输入的密码与正确密码相匹配,则密码验证模块会发送验证通过信号给PLC。
否则,密码验证模块会发送验证失败信号给PLC。
锁控制模块负责接收来自PLC的开锁信号,并控制锁的开启和关闭。
开锁信号通常是一个电信号,可以通过控制锁的电磁装置来实现。
当接收到开锁信号时,锁控制模块会对锁进行相应的操作,从而实现锁的开启或关闭。
报警模块负责监测系统的安全状态,并在需要时触发警报。
当密码输入错误多次时,PLC会发送信号给报警模块,触发警报。
报警模块通常是一个声音设备,可以发出响亮的警报声,以提醒安全人员或周围的人注意。
以上就是基于PLC的密码锁控制系统的设计。
该系统可以通过输入正确的密码来控制锁的开启和关闭,确保系统的安全性。
系统还具有报警功能,可以在密码输入错误多次时触发警报,提醒安全人员注意。
该系统可广泛应用于各种需要保密性和安全性的场所,如金库、保险柜、实验室等。
基于PLC的电子密码锁毕业论文设计摘要本毕业设计介绍了可编程序控制器(PLC)和PLC控制系统的基本知识,包括PLC的定义、特点、分类、技术指标、基本结构、工作原理、硬件知识及PLC控制系统等相关知识。
采用松下公司系列的PLC,设计了一个简单的密码锁控制系统。
密码锁控制系统通过了可编程序控制器来控制和实现开锁和报警过程。
可编程控制器是以计算机为核心的通用自动控制装置,它的功能强、可靠性极强、编程简单、使用方便、体积小。
现已广泛应用于工业生产所控制的各个领域。
它以微处理器为核心,用编写的程序的方式进行逻辑控制、定时、记数和算术运算等,并通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程。
本文从经济实用的角度出发,结合外围的矩阵键盘输入、LED液晶显示、报警、开锁等,用C语言编写主控芯片的控制程序,设计了一款可以多次更改密码,具有报警功能的电子密码控制系统。
这种电路设计具有防试探按键输入、智能控制上锁、开锁、报警、修改密码等多种功能。
密码保密性强、灵活性高。
该设计采用松下公司的系列可编程控制器。
系列有被已在国内广泛使用的系列代替的趋势。
我们在这里有必要详细介绍松下的系列可编程控制器的性能指标,硬件组成和指令。
PLC的学习比一般编程学习困难在于,要完成一个控制系统不仅需要掌握一定的编程技术,更为重要的是要知道如何针对实际应用的需要选择合适的PLC型号,然后进行资源配置,设计控制系统。
该设计为密码锁自动控制的PLC控制,主要介绍了密码锁自动控制系统的工作原理,控制系统的PLC的选型和资源的配置,控制系统程序设计与调试,控制系统PLC程序。
最后,在该设计过程中给予极大鼓励和帮助的老师、同学,在此表示衷心的感谢。
由于在设计过程中存在许多不足,希望老师和同学给我指出,我会及时改正。
本设计主要介绍密码锁的设计和原理。
关键词:可编程控制器; 密码锁; 梯形图; 交流接触器; 电磁目录1 绪论 (1)1.1PLC的历史由来 (1)1.2PLC的硬件组成 (2)1.3PLC的软件组成 (2)2 电子密码锁的背景 (3)2.1密码锁的发展 (3)2.2电子密码锁的概念 (4)2.3电子密码锁的性能特点 (4)2.4电子密码锁的电路组成部分 (4)2.5电子密码锁的应用 (5)2.6 PLC的应用克服电子密码锁缺陷 (5)3 PLC的结构和工作原理 (5)3.1 PLC的基本结构 (5)3.2整体式结构的PLC (5)3.3模块式结构的PLC (6)3.4 PLC各组成部分介绍 (7)3.5基本指令 (11)4 PLC在密码锁里的应用 (12)4.1 PLC在密码锁里的控制 (12)4.2循环扫描技术 (13)4.3 PLC的输入/输出响应时间 (14)5 PLC控制系统设计原则和设计步骤 (15)5.1设计原则 (15)5.2设计步骤 (16)6 密码锁控制系统设计 (17)6.1在设计密码锁之前,需要明白计数器的原理 (18)6.2密码锁控制系统的控制要求 (18)6.3密码锁控制系统的PLC选型和资源配置 (20)6. 4 密码锁控制系统程序设计和调试 (28)参考文献 (32)致谢 (33)1 绪论1.1 PLC的历史由来一种新型的控制装置,一项先进的应用技术,总是随着工业生产的实际需要而产生的。
基于PLC的电子密码锁设计摘要本文介绍了一种基于PLC的电子密码锁设计方案,该方案具有较高的安全性和可靠性。
首先对PLC的基本工作原理进行了介绍,然后设计了密码输入模块、比对模块和控制模块。
最后进行了实验验证,结果表明该电子密码锁实现了预期的功能。
本文对于提高家庭和企业安全性,具有一定的参考意义。
关键词:PLC;电子密码锁;密码输入模块;比对模块;控制模块;安全性AbstractThis paper introduces a design solution for anelectronic password lock based on PLC, which has highsecurity and reliability. First, the basic working principleof PLC is introduced, and then the password input module, comparison module, and control module are designed. Finally, the experiment is carried out to verify that the electronic password lock has achieved the expected functions. This paper has certain reference significance for improving the security of homes and enterprises.Keywords: PLC; electronic password lock; password input module; comparison module; control module; security一、引言随着科技的不断发展,传统锁具已经无法满足人们对安全性的要求,电子密码锁因其高度智能、便捷的特点受到了越来越多人的青睐。
基于PLC的一种密码锁控制系统设计密码锁是一种常见的电子门锁装置,它能够通过输入正确的密码来解锁门锁。
随着自动化控制技术的发展,基于可编程逻辑控制器(PLC)的密码锁控制系统也变得越来越流行。
本文将介绍一种基于PLC的密码锁控制系统的设计。
我们将介绍PLC的基本原理和功能。
PLC是一种专门用于实现数字化、序列化和自动化控制的电子计算机,它能够根据预定的程序来控制机器或生产线的运行。
PLC由输入、输出和中央处理器组成,可以接受各种传感器和执行器的信号,并通过输出控制执行器的动作。
在设计基于PLC的密码锁控制系统时,我们首先需要确定系统的功能需求。
密码锁控制系统通常包括以下几个功能:密码输入验证、解锁和上锁控制、密码重置等。
密码输入验证功能要求系统能够接受用户输入的密码,并判断密码是否正确。
解锁和上锁控制功能要求系统能够根据密码的正确与否来执行相应的动作,即解锁或上锁。
密码重置功能要求系统能够在需要时重置密码。
接下来,我们需要确定系统的硬件组成。
一个基于PLC的密码锁控制系统通常由以下几个组件组成:PLC、密码输入设备、锁控制设备和显示设备。
PLC是系统的核心部件,它负责接收来自密码输入设备的密码输入信号,并通过锁控制设备控制锁的状态。
密码输入设备可以是键盘、指纹识别器等,用于接受用户输入的密码。
锁控制设备可以是电机、电磁锁等,用于实现解锁和上锁的控制。
显示设备可以是液晶显示器等,用于显示系统状态和相关信息。
在确定系统的硬件组成后,我们需要编写PLC的程序。
PLC的程序通常使用一种叫做梯形图的编程语言来编写。
梯形图是一种基于图形符号表示逻辑关系的编程语言,它可以直观地表示程序的流程和逻辑。
在编写PLC的程序时,我们需要根据系统的功能需求,设计相应的逻辑和流程控制。
一个基本的密码输入验证功能可以通过以下的梯形图表示:(1) 采集密码输入信号;(2) 将输入信号与正确密码进行比对;(3) 如果密码正确,则输出解锁信号,否则输出上锁信号。
毕业设计(论文)标题:基于PLC密码锁的系统设计学生姓名:系部:电力工程系专业:电气自动化班级:指导教师:第一章绪论 (5)1.1密码锁的优点 (5)第二章密码锁的硬件设计 (6)2.1 S7—200的系统组成 (6)2.2 控制要求 (7)2.3 PLC的选型 (8)2.4 口分配表 (9)2.5 PLC外部接线图 (11)第三章密码锁的软件设计 (12)3.1梯形图 (18)3.2程序分析 (19)3.3 程序设计的局限性和优点 (20)结论 (21)致辞 (22)【参考文献】 (23)基于西门子PLC密码锁电气控制系统的研究中文摘要随着社会的不断发展,电子技术也获得了飞速的发展,在其推动下,现在电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力地推动了社会生产里的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,产品更新换代的节奏也越来越快。
在安全方面,以电子门锁防盗报警功能的逐渐取代了传统机械锁,克服了机械锁量少、安全性能密码质量较差,使无论在密码锁技术或性能大大提高一步。
摘要随着大规模集成电路的技术,特别是介绍单片机,出现了带微处理器的智能锁,它除具有电子门锁的功能外,并介绍了智能化管理,专家分析系统等功能,使密码锁具有很高的安全性、可靠性,应用越来越广泛。
随着大规模集成电路技术的发展,特别是单片机的问世,出现了带微处理器的智能密码锁,它除具有电子密码锁的功能外,还引入了智能化管理、专家分析系统等功能,从而使密码锁具有很高的安全性、可靠性,应用日益广泛作为通用电子密码锁,主要由三个部分组成:数字密码输入电路、密码锁控制电路和密码锁显示电路[8]。
作为电子密码锁的输入电路,可供选择的方案有数字机械式键盘和触摸式数字键盘等多种本设计是采用西门子可编程控制器程序设计密码的程序,适用于近20计数器。
组合锁的外观设计类似银行的自动取款机上的键盘。
给人的感觉,那种输入密码的方法。
其实不然,设计与特点的计数器,计数器设定次数几次这样的相应的关键是几次。
基于PLC的一种密码锁控制系统设计近年来,随着科技的发展,密码锁越来越被广泛应用于各个领域,在保障安全性的同时也提高了便捷性。
传统的密码锁系统通常使用微处理器或单片机作为核心控制器,但这些控制器的功能有限,且易受到外界环境影响。
为了进一步提升密码锁的可靠性和安全性,本文设计了一种基于可编程逻辑控制器(PLC)的密码锁控制系统。
介绍了PLC的基本结构和工作原理。
PLC由中央处理器、输入输出模块以及系统总线组成。
中央处理器负责控制整个系统的运行,并与输入输出模块进行通信。
输入输出模块负责采集外部信号并将其转换为PLC可读取的电信号,同时将PLC输出的电信号转换为对外部设备的控制信号。
通过系统总线,中央处理器可以与多个输入输出模块相连形成多输入多输出(MIMO)的控制系统。
接着,设计了密码锁控制系统的硬件部分。
利用PLC的多输入多输出特性,将外部输入设备(如按键开关、触摸屏等)和外部输出设备(如警示灯、电子锁等)与PLC相连。
通过采集数字输入信号,PLC可以实时监测外部输入设备的状态。
采用数字输出信号,PLC 可以实时控制外部输出设备的运行状态。
为了保障系统的安全性,还设计了外部报警装置,当密码输入错误超过一定次数时,系统会触发外部报警装置。
然后,设计了密码锁的运行逻辑。
用户通过外部输入设备输入密码。
PLC检测到密码输入信号后,将密码与已存储的正确密码进行比较。
如果密码输入正确,PLC输出一个信号,控制电子锁打开,用户可以开门。
如果密码输入错误,PLC对错误次数进行统计,并将统计结果输出给外部报警装置。
当错误次数超过一定限制时,PLC触发外部报警装置。
为了防止暴力破解密码,系统会在连续错误多次后自动锁定一段时间。
进行了系统的验证和测试。
通过在实际环境中运行测试,验证了系统的可靠性和安全性。
实验结果表明,基于PLC的密码锁控制系统在保障安全性的同时具有较高的可靠性和可调整性。
通过对PLC程序的修改和调整,可以实现不同等级的安全需求。
毕业论文题目基于PLC控制的门禁系统设计专业电气工程及其自动化摘要本文介绍了利用可编程控制器PLC和变频器以及三相交流电机组成的自动门禁控制系统,给出了系统的PLC和三相交流电机的主要控制技术环节。
中心控制器通过与IBA AC-08系统控制器和各种传感器(防夹,红外感应传感器,接近开关传感器)的连接,实现仓库门系统的自动启停,自动定位,调速功能和夜间闭锁等功能,进而实现自动系统的安全可靠控制。
同时充分利用已有资源和各种逻辑传感器和电铃、信号灯等报警装置组成简易的报警与处理系统。
本文还介绍了系统的软件设计和仿真,并给出了系统的梯形图程序。
关键词:PLC;IBA AC-08系统控制器;传感器;自动门ABSTRACTThe configure of a automatic control system of automatic gate and the structure of its control system are presented in this paper. It pays more attention to the method using PLC ,Transducers and three-phase AC motor to control machine (defend to clip, the infrared dray responds to spread the feeling machine, nearing to the switch to spread the feeling machine), carry out a system of automatic underway stop, automatic fixed position, adjust soon the function and nighttimes shut the lock etc. function, then carry out the safe credibility control of a system. This text still introduces the software design of the system and adjusts to try, and give a form of language procedure of the system.Key words:Programmable Logic Controller; IBA AC-08.Transducer; Automatic Gate目录摘要BABSTRACTC1 概述11.1 自动门禁与报警简介11.2 设计任务及方案说明21.3 自动门控制装置系统的工作原理21.4 自动门控制装置系统的流程框图42 PLC简介52.1 可编程序控制器产生与发展52.2 可编程序控制器的特点与分类72.3 可编程序控制器的组成与工作过程132.4 可编程序控制器的硬件基础182.5 可编程序控制器的软件基础192.6 可编程控制器的选择192.7 PLC的I/O端口分配与接线213 其它器材的选择与简介233.1 自动门的选择233.2系统控制器的选择233.3 行程开关的选择263.4 传感器的选择273.5 电机的选择294仓库自动门禁与报警系统314.1 自动门装置的主要电气原理图314.2 开关门程序334.3 作息时间及报警程序345 软件系统设计和仿真366 设计小结37参考文献38致391 概述1.1 自动门禁与报警简介在经济飞速发展的中国,在我们高楼耸立的大都市,在大厦、宾馆、酒店、银行、商场、写字楼,自动门禁与报警系统已经是随处可见。
课程设计任务书一、设计任务:PLC控制四位密码锁的程序。
二、设计要求:1.密码锁共有7个按钮,启动,更改,后台复位,4个输入键,2.系统启动后,在规定时间内开锁,累计3次输入错误将不能再输入,需后台复位,按照顺序和按压次数依次按下4个按钮完成输入,然后执行开锁动作,3.按下停止按钮,系统复位,可重新输入。
目录一.PLC的简介-----------------------------------------------------------------------4 1.PLC的发展历程-------------------------------------------------------------------4 2.PLC的构成-------------------------------------------------------------------------53.CPU的构成---------------------------------------------------------------------------64.I/O模块--------------------------------------------------------------------------------75.电源模块-------------------------------------------------------------------------------76.底板或机架----------------------------------------------------------------------------77.PLC系统的其它设备----------------------------------------------------------------7 8.PLC的通信联网--------------------------------------------------------------------8 二.三菱FX系列PLC简介及型号说明---------------------------------------------91.FX系列PLC型号的说明----------------------------------------------------------102.控制说明-------------------------------------------------------------------------------113.密码锁的PLC控制输入/输出接线图--------------------------------------------124.控制程序梯形图----------------------------------------------------------------------135.工作原理-------------------------------------------------------------------------------146.指令码----------------------------------------------------------------------------------15 参考文献---------------------------------------------------------------------------------18一.PLC的简介:一、PLC的发展历程在工业生产过程中,大量的开关量顺序控制,它按照逻辑条件进行顺序动作,并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制,及大量离散量的数据采集。
基于PLC的一种密码锁控制系统设计全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:基于PLC的一种密码锁控制系统设计一、引言本文将基于PLC的密码锁控制系统进行设计,通过对密码锁控制系统的功能需求分析、PLC的基本原理介绍、系统结构设计和具体实现方案的探讨,为密码锁控制系统的设计提供一种基于PLC的解决方案。
二、密码锁控制系统的功能需求分析密码锁控制系统主要实现以下功能:1.开锁功能:用户输入正确的密码后,密码锁可以自动开启门锁,实现进出门的功能。
2.密码管理功能:系统可以支持对密码进行增加、修改、删除等管理操作。
3.报警功能:当用户输入错误密码超过一定次数时,系统将会发出报警信号。
4.记录功能:系统可以记录用户的开锁记录,以便后期查询和管理。
5.远程控制功能:系统可以支持远程控制,用户可以通过手机APP等方式对密码锁进行控制。
三、PLC的基本原理介绍PLC是一种专门用于工业控制的可编程控制器,其基本工作原理是通过对输入信号的采集和处理来控制输出信号。
PLC的工作过程主要分为三个步骤:1.输入信号采集:PLC通过输入模块采集外部传感器、按钮等设备的信号,例如传感器检测门锁的开闭状态、键盘输入密码等。
2.程序运行:PLC根据预先编写的控制程序,对输入信号进行逻辑运算、计算等处理,并根据处理结果控制输出模块的工作状态。
3.输出信号控制:PLC通过输出模块控制执行器、电磁锁等设备的工作状态,从而实现对门锁的控制。
基于上述功能需求和PLC的基本原理,我们可以设计一种基于PLC的密码锁控制系统。
1.系统结构设计:密码锁控制系统由输入模块、PLC主控模块、输出模块和电磁锁等组成。
输入模块负责采集用户的密码输入和门锁状态等信号,通过PLC主控模块进行逻辑处理后,控制输出模块对电磁锁等设备进行控制。
2.控制程序设计:通过PLC编程软件编写控制程序,实现对密码输入的逻辑判断、报警信号的触发、开锁指令的输出等功能。
在编写控制程序时,需要考虑安全性、稳定性等因素,确保系统的可靠性和稳定性。
摘要:本设计是基于PLC的五键密码锁控制系统,以CPU221作为主控元件,通过外围硬件电路和软件程序,实现了密码锁的启动,密码输入,开锁,报警和复位等功能。
本设计给出了PLC的I/O分配,PLC的外部接线图和梯形图程序,并将所有程序均通过了仿真测试。
本次设计使用MCGS组态环境软件制作了组态模拟界面,通过编写脚本程序,进而实现了密码锁的动画模拟与仿真测试。
该设计的五键密码锁控制系统具有性能稳定,操作简单,经济好用等优点。
关键字:PLC CPU221 密码锁组态第一章绪论1.1电子密码锁的发展状况随着科技的发展,传统的机械锁被破解的概率越来越高了,新型的盗贼也学会了与时俱进,通过各种技术方法和手段即会在短时间内开启结构复杂的机械锁,会不留痕迹的登堂入室,给失主和警方留下各种不易解开的疑团。
由此我们想到,要是在机械锁的基础上再装上一把密码锁,就彻底杜绝了单一机械锁易被开启的弊端,从而极大提高门锁的安全防范性能。
电子密码锁是采取电子电路控制,以电磁铁或者微型电机和锁体作为执行装置的机电一体化锁具,相比传统的机械锁具,电子锁不使用金属钥匙,保密性、精度都有很大提高。
当今世界,电子密码锁发展已经到了非常高的程度,由于电子元件特别是PLC应用技术在最近几年得到空前发展,密码锁无论是在功能还是在稳定性方面都有了较大的提高。
就整体形势而言,密码锁在国外发展比较早,所以应用也比较广泛,主要用于家庭门锁,银行公司等的财务保险柜锁和政府机关及高级宾馆等重要场合的智能控制门锁等。
在国内这方面发展也较快,不管自己开发或是引进都有,在重要场合应用也比较多。
由于电子密码锁价钱较普通机械锁贵,在国内早几年应用较少,现在越来越普及到平常化,未来的发展趋势也会是越来越大众化。
由于电子密码锁的功能和安全性是普通机械锁锁无法比拟的,它存在非常广阔的发展前景。
就目前而言,各类电子锁已相继问世,其中包括电子密码锁,指纹识别电子锁,IC卡识别电子锁、人声识别电子锁等。
机床电器与可编程控制技术课程设计说明书设计题目:基于PLC电子密码锁设计设计者:邹玮指导教师:吴志东齐齐哈尔大学机电工程学院机械电子工程专业机电131班2016 年6月15日机床电器与可编程控制技术课程设计任务书适用专业:机械电子工程设计题目:基于PLC电子密码锁设计一、设计前提:掌握本课程所学知识二、设计内容:1.零件图1张2.课程设计说明书1份三、课程设计工作计划第17周,周一、二:绘制零件图第17周,周三、四、五:撰写课程设计说明书草稿第18周,周一、二:修订并完善课程设计说明书第18周,周三、四:制定最终版本第18周,周五:进行课程设计总结四、相关教材及参考书目:1.《机床电器与可编程控制技术》李西兵、郭强主编,电子工业出版社;2.《PLC原理及应用》李长久主编,机械工业出版社;3.《机床电气控制技术》,齐占庆主编,机械工业出版社;4.《电气控制与PLC原理及应用》,常文平编著,西安电子科技大学出版社基于PLC电子密码锁设计摘要本设计是采用西门子PLC来设计密码程序的,程序中应用到了近20个计数器。
设计的密码锁外观图类似于银行取款机台上的键盘。
给人感觉就和那种输入密码的过程一样。
其实不然,本设计中采用了计数器控制的特点,每个计数器的次数设定为几次那么所对应的按键就要按几次。
本设计分为开锁环节和解锁环节,开锁环节设定六个按键有效,解锁环节设定了七个按键有效,这样一来设定的开锁密码位数就大于等于六位了,解锁密码位数就大于等于七位。
要看计数器设定的次数而定。
如果密码锁报警的话必须先输入解锁密码,后输入开锁密码方能开锁。
关键词PLC 电子密码锁梯形图Based on PLC electronic combination lock designAbstract The design is used to design the password Siemens PLC program, the program applied to nearly 20 counter. The combination lock appearance design similar to a bank on the ATM figure of the keyboard. Give a person feel and that kind of input password as the process. Actually otherwise, the design with the characteristics of the counter control, the number of times each counter set for several times so of the corresponding key to be a few times. This design is divided into the lock and unlock link link, the lock link set six key effective, unlock the link set seven key effective, so the unlock password digits set was bigger than the equal to six, unlock password was bigger than the equal to seven digits. To see the number of counter set and decide. If the combination lock alarm words must first input unlock password input unlock password can unlock after.Keywords: PLC electronic Locks ladder Diagram目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)引言 (1)第1章电子密码锁的背景及应用 (2)1.1密码锁的发展 (2)1.2电子密码锁的概念 (2)1.3 电子密码锁的性能特点 (2)1.4 电子密码锁的电路组成部分 (3)1.5 电子密码锁的应用 (3)第2章密码锁的硬件设计 (4)2.1 S7—200PLC的系统组成 (4)2.1.1 S7—200 的系统基本构成 (4)2.1.2 主机单元 (4)2.2 控制要求 (5)2.3.1 I/O的确定 (5)2.3.2 存储容量的选择 (6)2.3.3 I/O模块的选择 (6)2.4 I/O口分配表 (6)2.5 PLC外部接线图 (8)第3章密码锁的软件设计 (9)3.1 梯形图 (9)第4章程序设计的局限性和优点 (19)结论 (20)致谢 (21)参考文献 (22)引言PLC具有控制能力强、可靠性高、使用灵活方便和易于编程、扩张、通信等一系列优点,是当今及今后工业控制的主要手段和控制核心,因此PLC技术、数控计数、计算机辅助设计、计算机辅助生产以及机器人技术、已并列为现代工业生产自动化的四大支柱。
西门子是中国多个业务领域的领先工业解决方案供应商,在制造业自动化、流程工业自动化、运动控制、驱动、低压控制以及电气安装技术方面提供了各类创新、可靠、高效和优质的产品。
本设计以德国西门子公司的S7—200系列为主,主要介绍了PLC的产生定义及分类,具体介绍了S7—200系列的组成、性能特点及基本功能,主要性能指标和输入输出系统,通过S7—200 CPU226型PLC介绍了本设计的全过程,从而实现了密码锁的PLC控制。
第1章电子密码锁的背景及应用1.1密码锁的发展随着社会物质财富的日益增长和人们生活水平的提高,安全成为现代居民最关心的问题之一。
而锁自古以来就是把守门户的铁将军,人们对它要求甚高,即要安全可靠地防盗,又要使用方便,这也是制锁者长期以来研制的主题。
据有关资料介绍,电子锁得研究从30年代就开始了,在某些特殊场所早就有所应用。
研究这种锁的初衷,是提高锁的安全性,因为电子锁的密码钥量(密码量)极大,可以和机械所配合,避免因钥匙被仿制而出现的问题。
在安全性极高的前提下,他的另一个特点是无需钥匙却被越来越多的人所欣赏。
因为电子锁只需要记住一组密码,无需携带金属钥匙,免除了人们的烦恼,电子所得种类繁多,从大的方面讲可能有数十种,例如数码锁、指纹锁、卡片锁、磁卡锁、生物锁等等。
但是能谈的上实用一些或者大众化一些的还是按键式电子密码锁,这是一种操作方式类似于银行取款机式的电子锁,通过键盘上的数码按键依次输入一组密码,如果密码与内部已约定的密码相同,则输出一个电信号,以驱动电磁铁或者小马达将门闩打开,完成一个开锁过程。
1.2电子密码锁的概念电子锁是采取电子电路控制,以电磁铁或者卫星电机和锁体作为执行装置的机电一体化锁具,相比传统的机械锁具,电子锁不适用金属钥匙,保密性、精度都有很大提高。
电子所得发明思路,源自古代发明的自动机械,例如古希腊数学家赫伦的液压自动门,中国古代诸葛亮的木牛流马,它们以重力或蒸汽压力驱动,最广泛的用途乃是用在古代木道德地下机关。
电子工业的诞生,使得一微小电量驱动机械成为可能,于是有了电子锁一日潜力的跃进。
1.3 电子密码锁的性能特点1.保密性好: 编码量多,远远大于弹子锁。
随机开锁成功率几乎为零。
2.密码可变: 用户可以经常更改密码,防止密码被盗,同时也可以避免因人员的更替而使锁的密级下降。
3.误码输入保护: 当输入密码多次错误时,报警系统自动启动。
4.电子密码锁操作: 简单易行,一学即会。
5.干扰码功能: 在输入正确密码前可输入任意码。
6.安保功能: 如果连续输错4次密码将会自动断电3分钟。
7.紧急开启功能: 出门时无需其他操作,只需一次的把手动作,可机械的开启门,所以遇到火灾等应急状况下也迅速,安全的开启门。
8.入侵感应功能: 在门上锁的状态下,有人破锁而入时,会发出强力的报警音。
9.火灾报警功能: 在室内如果温度达到75°左右,将会发出强力的报警音,同时锁会自动开启。
10.双重锁定功能: 外部强制锁定,在内部不能开启,适用于外出时,防止有人入侵.内部强制锁定,在外部不能开启,让您在家时更安心、安全。
11.弱电提醒当电量不足时: 在启动开门时,会有美妙的音乐提示您及时更换电池。
12.自动上锁功能: 采用全自动锁芯,门关后6秒内自动上锁,外出更加安全。
13.外部显示功能: 当密码输入错误,锁舌没正常锁到位,室内反锁,弱电等情况下,外部都有提示功能。
1.4 电子密码锁的电路组成部分(1)字密码输入电路(2)控制电路(3)显示电路1.5 电子密码锁的应用(1)主要应用于保险箱(2)金库,大型仓库(3)运钞车。
第2章密码锁的硬件设计2.1 S7—200PLC的系统组成2.1.1 S7—200 的系统基本构成S7—200是西门子公司前几年投入市场的小型可变程序控制器,可以单机控制,也可以进行输入,输出和功能块的扩展。
S7—200属于整体式结构,它价格低廉,结构小巧,可靠性高,运行速度快,有极丰富的指令集,具有强大的多种集成功能和实时特性,具有很高的性能价格比。
根据控制规模的大小(即输入,输出点数的多少),可以选择相应的CPU 主机。
除了CPU221以外,其他CPU主机均可进行系统扩张,在规模不太大的控制领域是较为理想的控制设备。
同其他的PLC一样,S7 –200的系统基本组成也是由主机单元加编程器组成。
在需要进行系统扩展时,系统组成中还可以包括:数字量扩展单元模块、模块量扩展单元模块、通信模块、网络设备、人机界面(HMI)等。
2.1.2 主机单元S7—200的主机单元的CPU共有两个系列:CPU21X及CPU22X。
CPU21X系列包括CPU212,CPU214,CPU215,CPU216,CPU22X系列包括CPU222,CPU224,CPU226,CPU226XM。
由于CPU21X系列属于S7—200的第一代产品,下面介绍CPU226的特点:①24输入/16输出共40个数字量I/O点;②可连接7个扩展模块单元,最大可扩展至248个数字量I/O点或35路模拟量I/O;③13KB的程序和数据存储器空间;④6个独立的30 KHZ的高速计数器,2路独立的20KHZ的高速脉冲输出;⑤具有PID控制器;⑥2个RS—485 通信/编程口;⑦具有多点接口(Mufti Point Interface,MPI)通信协议;⑧具有点对点(Point to Point Interface,PPI)通信协议;⑨具有自由通过信口;⑩I/O端子排可以很容易地整体拆除;2.2 控制要求(1)如图2-1所知,密码锁共有14个按键,分别为:启动按钮SB1,停止按钮SB12,复位按钮SB13,未知按钮(主人知道它的作用)SB14,按钮0,按钮1,按钮2,按钮3,按钮4,按钮5,按钮6,按钮7,按钮8,按钮9。