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多功能门铃的plc控制系统设计_本科论文

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学号：常州大学毕业设计（论文）（2012届）题目学生学院专业班级校内指导教师专业技术职务校外指导老师专业技术职务二○一二年六月多功能门铃的PLC控制系统设计摘要：智能小区的升温，驱使工程师将楼宇控制系统的智能化程度推向一个又一个高峰，然而其成本水涨船高，普通大众望其兴叹。

与其它工业控制系统相比，PLC控制系统具有可靠性高、抗干扰能力强等突出优点，因而广泛应用于工业控制领域。

本设计旨在运用PLC设计一款关注性价比的多功能门铃。

本文设计的多功能门铃的PLC控制系统，以西门子S7-200 CPU226为控制核心由PLC连接4×4矩阵键盘实现输入，通过密码锁程序实现限时密码输入，冻结键盘等安防功能。

在此基础上，进而运用组态王软件重点仿真了门铃闪烁报警，视频显示访客等功能。

实验结果表明，该设计具有成本低，性价比高、密码可靠性高、节约I/O口，界面界面友好等特征，用于经济适用楼，具有一定的市场竞争力，较好的应用前景。

关键词：矩阵键盘；可编程逻辑控制器；组态王；多功能门铃Design of Multi-function Doorbell Control System Based onPLCAbstract：At present, Intelligent Community is gathering popularity, which drives the engineers to try every means to improve the intellectual level of Building Control Systems. The expenses of these systems are too high to pull away common consumers. Compared with any other industrial control systems, PLC control system, by virtue of high reliability as well as its highly valued anti-interference capability, is gathering popularity in industrial control discipline. This system aims to realize the goal of equipping the multi-function doorbell with high cost-performance.The multi-function doorbell control system based on PLC mentioned in this paper is designed based on SIEMENS S7-200 CPU226. A 4×4 matrix keyboard is adapted to make possible input, a PLC cipher lock program is embedded to realize an anti-theft function of banning the access of keyboard if an individual failed to come up with the very cipher within a designated time span. On this basis, the KingView is used to mainly simulate the functions of the bell flashing and alarming, video of displaying visitors and other.The experimental results show that the design system is of low cost and high cost-effective, high reliability, and saves the I/O ports and has a friendly interface, which is suitable for affordable floor with a certain degree of market competitiveness and a good application prospect.Keywords: matrix keyboard; PLC ; KingView; multi-function doorbell目录摘要┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈IIIAbstract┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈III 目录┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈III 1绪论 (1)1.1论文的研究背景 (1)1.2 课题主要研究内容与论文组织结构 (2)1.2.1 课题主要研究内容 (2)1.2.2 课题设计的目的和意义 (3)1.2.3 论文组织结构 (3)2 开发软件PLC简介 (4)2.1 PLC的由来与发展 (4)2.2 PLC的结构 (4)2.3 PLC的扫描工作方式 (6)2.4 PLC的应用特点 (7)2.5 PLC的应用领域 (7)3 多功能门铃的PLC控制系统设计 (9)3.1 多功能门铃控制系统总体设计 (9)3.2 硬件设计 (9)3.2.1 PLC型号的选择 (9)3.2.2 I/O口分配表 (11)3.2.3 PLC外部接线图 (12)3.2.4 与PLC接口的矩阵键盘原理 (13)3.2.5 密码锁的硬件设计 (14)3.3 软件设计 (14)3.3.1 系统的流程图 (14)3.3.2 叫解锁模块的程序设计 (16)3.3.3 扫描键盘模块的程序设计 (17)3.3.4 密码解锁模块的程序设计 (18)4 组态软件 (22)4.1 组态王的构成及特点 (22)4.2 硬件与接口配置 (23)4.3 多功能门铃组态界面设计 (24)4.4 运行结果 (27)5总结 (28)参考文献 (29)致谢 (30)1绪论本章主要介绍论文选题背景、多门铃控制系统的现状和发展趋势，并初步阐明基于PLC的多功能门铃控制系统的用途。

1.1论文的研究背景最近五年左右的时间内，随着中国内地经济的稳步发展，人民生活水平有了很大程度的提高，大量商品房推向市场。

随着商品房的大量推出，地产商之间的竞争也愈演愈烈，要实现商品房销售的良好业绩，推向市场的楼盘开始需要有良好的概念才能的市场竞争中取得成功。

于是智能小区的概念几年前开始导入中国内地并迅速蔓延，以至于出现不是智能小区楼盘很难销售的情况。

楼宇对讲系统的发展很大程度上归功于智能小区概念的炒作。

早期的智能小区实际上智能化程度很低，一般也仅仅有电话、宽带网、有线电视、可视门铃等入户，应用功能都很简单。

开发商基本上是为了炒作智能小区概念才上这些子系统，同时为了控制成本，总是尽可能采用比较经济的产品和方案。

门铃控制系统可视一种为精简版的楼宇对讲系统。

楼宇对讲产品市场受地产行业发展影响很大，中国作为发展中国家，相对国外发达国家来说人民住房问题还没有完全解决，发展潜力巨大。

且中国内地智能建筑市场相对比较成熟，每年以30%的速度递增，相应带动了楼宇可视对讲产品市场的快速发展。

尽管如此，行业发展中仍然存在很多问题，主要表现在：1) 开发生产企业众多，规模普遍偏小，至今未有一家上市公司把楼宇可视对讲业务作为主业。

2) 现有产品技术含量低，产品同质化严重，价格竞争激烈；3) 已有一部分企业开始开发数字化产品，但由于各种原因，市场开拓不理想；市场上缺乏功能综合化，产品质量过硬，而又价格合理的产品供应商，造成现有产品不能很好地满足市场需求。

经过市场调研，发现市场对楼宇对讲产品的主要需求有：1) 安全性可视对讲产品属于安防产品，其基本功能仍然是满足家庭和社区对安全的需要。

因此，用户希望可视对讲系统在提供可视通话和远程开锁的同时，提供进一步的安全功能。

如主人不在时可远程监视家里老人和小孩的活动情况，业主家里发生火警、煤气泄露或有窃贼进入业主家里时能即刻通知管理处或业主本人(比如以短信方式)。

2) 稳定性可视对讲产品属于要求24小时运行的安全系统，因此用户要求产品有卓越的稳定性，只有稳定才能保证安全。

3) 实用性只有实用的产品才有旺盛的生命力。

市场现有产品实用性不高，有的家庭装的可视门铃一两周可能都只会用一次，原因在于功能太简单，不实用。

如果让业主自主选择购买与否，相信很多消费者会选择“不”。

要使可视对讲产品能够受到家庭的欢迎，其实用性是关键。

如果能通过可视门铃浏览自己的照片集，查阅常用的电话，收取每月的费用支出信息等，其设备利用率和被关注程度将大大提高，也只有提高了设备利用率，该产品市场才能真正繁荣。

4) 时尚化市场现有对讲产品就外观和应用而言，和手机、彩电、游戏机等消费电子产品相比，都很难谈得上时尚。

作为家庭用的消费电子产品，可视对讲产品必须走时尚化的道路，实现外观上新颖别致，应用上丰富多彩，产业才能得到健康繁荣。

综上所述，可视对讲产品的发展将向安全、稳定、实用、标准、开放、时尚等方面发展，只有满足需求的产品，才能引领可视对讲产品的发展潮流。

从需求市场来看，总线结构技术层面产品已进入需求量平缓期，但总体市场需求仍然是持续升温。

语音求助系统产品的需求量始终和房地产业的发展紧密相关。

近年来，大城市新建商品楼盘90%以上都设计了这一系统，从发展趋势上来看，楼宇对讲系统是新建住宅小区的必配系统。

另外，一些旧楼、单位住宅等亦需要改造配置该系统，多数县城一级新建楼盘还未涉及这一系统。

由此可见，目前市场仍有许多空白点需开拓[1]。

楼宇对讲系统作为保障居住安全的最后一道屏障，被喻为居家生活的"守护神"。

选购楼宇对讲系统应该针对不同的住宅结构、小区分布和功能要求来选择，有些适宜于非封闭式管理的住宅，能够实现呼叫、对讲和开锁功能，并具有夜光指示的功能；还有适用于低层至高层的各种住宅结构；封闭式管理的小区则可选用带有安全报警功能的室内机，用户可根据各自需要安装门磁、红外探头、烟雾报警、煤气泄漏报警装置等。

1.2 课题主要研究内容与论文组织结构1.2.1 课题主要研究内容住宅小区的特点是用户集中，容量大，统一保安管理，而且国内大部分地区经济收入不高，因此小区安防系统必须满足"安全可靠、经济有效、集中管理"的要求，虽然目前市场上有各种各样的安防系统，但是真正符合小区特点、适合小区使用的产品并不多。

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自动打铃控制器的PLC控制系统设计

自动打铃控制器的PLC控制系统设计

自动打铃控制器的P L C 控制系统设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN设计任务书一．课题名称：自动打铃控制器的设计二．概述目前，学校打铃系统的控制均有专用的控制器，这种控制器由单片机或数字系统组成。

当然，用PLC控制也完全可以达到准确定时打铃的目的。

图1所示为PLC控制自动打铃系统组成框图。

图1 PLC控制自动打铃系统组成框图根据学校作息时间表，该控制系统的要求具体如下：（1）上课铃与下课铃要能分开（铃声响的频率不一样），起床、晚自习等时间的铃声为连续打铃，每次打铃的时间为15s。

（2）要具备时间调整功能。

（3）星期六、星期日不打铃，星期一至星期五按表1所示作息时间打铃。

（4）具有时间显示功能，要有秒、分、时和星期的显示。

表1 作息时间表1．根据题意，设计该PLC控制系统。

2．PLC选择及I/O及其它PLC元器件分配。

3．选择电器元件，编制元件目录表。

4．绘制梯形图。

5．用计算机绘制主电路图、PLC控制电路图、电器元件布置图。

6．编写设计说明书及设计小结。

四．设计方案提示1．电子钟程序电子钟程序分别设有秒、分显示（00~59），时显示（00~23）和星期显示（1~6、日）。

其中电子钟计数功能可采用移位指令实现，0~9显示译码电路可用组合逻辑功能完成。

“00~59”六十进制秒、分计数的个位向十位进位的处理方法是：当个位计数到9，第10个脉冲到来时，个位数应该显示0，而十位数应显示1，这是两位数的显示应为10。

对于时显示00~23及星期一至星期日的进位方法处理类似。

有区别的是星期日显示可用数字“”表示，即星期日显示不是显示数字“7”，而是显示数字“8”。

2．打铃程序要使电子钟在显示时间7:40时打铃，可以将7:40的特征码“1”找出来，再驱动一“定时器”电路，使定时器定时15s，打铃也将响应15s。

其余上课的特殊码处理方法相同。

而当下课时，将产生特征码“2”，驱动下课打铃“定时器”电路，打铃15s后停止，但此时打铃的铃声应和特征码“1”时（即上课）不同。

毕业设计：基于PLC的自动门系统控制

毕业设计：基于PLC的自动门系统控制

毕业设计：基于PLC的自动门系统控制简介本文档旨在描述一个基于可编程逻辑控制器（PLC）的自动门系统控制的毕业设计项目。

该项目旨在设计和实现一个自动门系统，利用PLC来控制门的开关和安全功能。

目标该项目的主要目标是设计一个可靠且安全的自动门系统，能够根据用户的需求自动打开和关闭。

同时，系统也应该具备以下功能：- 检测门的位置和状态，以确保门在正确的位置关闭和打开。

- 检测门口的人员，以便根据需要自动打开门。

- 在门口检测到障碍物时自动停止门的运动，并提供警报通知。

- 集成安全开关和传感器，以确保门在安全条件下操作。

系统设计以下是该自动门系统的基本设计要点：1. PLC控制器：使用PLC作为控制器，负责接收和处理来自传感器和开关的输入信号，并控制门的运动和安全功能。

2. 传感器：使用适当的传感器来检测门的位置、状态和门口的人员。

这可以包括门位传感器、门状态传感器和人员检测传感器。

3. 电机驱动：使用合适的电机驱动装置控制门的开关运动。

电机驱动装置应能够提供足够的动力和控制门的速度。

4. 安全功能：集成安全开关和传感器，以便在检测到障碍物或其他危险情况时停止门的运动，并提供警报通知。

实施计划以下是该项目的实施计划：1. 确定需求：详细了解用户对自动门系统的需求和功能要求。

2. 设计系统：根据需求，设计自动门系统的整体架构和功能模块。

3. 采购设备：购买所需的PLC控制器、传感器、电机驱动装置和其他必要的组件。

4. 系统集成：将PLC控制器、传感器和电机驱动装置进行集成，并进行必要的配置和编程。

5. 测试和调试：对系统进行全面测试，确保各功能正常运行，并进行必要的调试和修复。

6. 文档撰写：编写毕业设计报告，详细记录整个项目的设计、实施和测试过程。

7. 演示和评估：进行系统演示，并接受指导教师和评委的评估和反馈。

预期成果通过完成该毕业设计项目，预期将获得以下成果：1. 设计并实施一个基于PLC的自动门系统，能够按需打开和关闭，并具备安全功能。

毕业设计：自动门的PLC控制系统

毕业设计：自动门的PLC控制系统

毕业设计：自动门的PLC控制系统1. 项目背景随着科技的发展和城市化进程的加快，自动化技术在各个领域得到了广泛应用。

自动门作为一种常见的自动化设备，不仅提高了人们的生活质量，还降低了人工成本，增强了工作效率。

可编程逻辑控制器（PLC）作为自动门控制系统的重要组成部分，具有可靠性高、灵活性强、易于扩展等优点。

本毕业设计旨在研究和设计一种基于PLC的自动门控制系统，以满足现代社会对智能化、自动化设备的需求。

2. 系统功能与要求2.1 系统功能自动门控制系统的主要功能包括：1. 门的开关控制：根据输入信号（如红外线、按钮等）实现门的开关。

2. 门的状态检测：实时检测门的开关状态，以确保系统的正常运行。

3. 异常情况处理：当发生异常情况（如门卡住、电压波动等）时，系统能自动采取措施，避免设备损坏。

4. 运行数据记录：记录门的运行数据（如开关次数、运行时间等），便于后期分析和维护。

2.2 系统要求自动门控制系统应满足以下要求：1. 可靠性：系统运行稳定，故障率低。

2. 安全性：确保人员和设备的安全。

3. 灵活性：可适应不同场景和需求，易于扩展和升级。

4. 经济性：降低运行成本，提高设备利用率。

3. PLC选型及系统硬件设计3.1 PLC选型根据系统功能与要求，选择合适的PLC作为自动门控制系统的核心控制器。

在本设计中，我们选择西门子S7-200系列PLC，该系列PLC具有性能稳定、性价比高、易于编程和维护等特点。

3.2 系统硬件设计自动门控制系统的硬件部分主要包括：PLC、输入/输出模块、传感器、执行器等。

1. PLC：西门子S7-200系列PLC。

2. 输入模块：用于接收各种开关信号，如红外线、按钮等。

3. 输出模块：用于控制执行器，如电动机、电磁阀等。

4. 传感器：用于检测门的状态，如红外线传感器、霍尔传感器等。

5. 执行器：用于实现门的开关，如电动机、电磁阀等。

4. 系统软件设计系统软件设计主要包括以下几个方面：1. 输入/输出信号分配：根据实际需求，合理分配输入/输出信号。

基于PLC实现的自动门控制系统毕业设计

基于PLC实现的自动门控制系统毕业设计

基于PLC实现的自动门控制系统毕业设计简介本文档为基于PLC（可编程逻辑控制器）实现的自动门控制系统的毕业设计。

自动门控制系统是一种应用广泛的智能门禁系统，通过PLC控制门的开关，实现自动化的进出门控制。

设计目标本毕业设计的目标是设计一个可靠、高效的自动门控制系统，具备以下特点：1. 自动感知：系统能够自动感知门口的人员，并根据人员的进出进行门的开关控制。

2. 安全可靠：系统应具备安全可靠的设计，避免门的错误操作或损坏。

3. 灵活性：系统应具备灵活的配置和扩展能力，以适应不同场景的应用需求。

设计方案本毕业设计采用以下设计方案来实现自动门控制系统：1. 硬件选型：选择适合自动门控制的PLC设备，具备足够的输入输出接口以及通信能力。

3. 控制策略：通过PLC编程，实现控制策略，根据传感器信号控制门的开关。

4. 安全保护：设计相应的安全保护机制，如门碰撞检测、紧急停止等，以确保门的操作安全可靠。

5. 用户界面：设计一个简洁直观的用户界面，用于配置和监控系统的运行状态。

实施计划本毕业设计的实施计划如下：1. 第一周：研究自动门控制系统的相关知识，了解PLC的基本原理和编程方法。

2. 第二周：进行硬件选型，选择合适的PLC设备和传感器，并购买所需的元器件。

3. 第三周：进行系统的搭建和调试，包括PLC的连接和编程，传感器的布置和测试。

4. 第四周：设计和实现控制策略，编写PLC程序，并进行系统整体测试。

5. 第五周：设计用户界面，实现系统的配置和监控功能。

6. 第六周：进行系统的性能测试和安全测试，优化系统的功能和稳定性。

7. 第七周：完成毕业设计报告的撰写和整理，准备答辩。

预期成果本毕业设计的预期成果如下：1. 完整的自动门控制系统，能够实现自动感知和控制门的开关。

2. 具备安全保护机制的系统，确保门的操作安全可靠。

3. 用户界面设计和实现，方便用户进行系统的配置和监控。

4. 毕业设计报告，包括设计思路、实施过程、测试结果和总结等内容。