六位电子锁控制系统论文.docx

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六位电子锁控制系统论文

六位密码锁控制项目设计

姓名：

罗曼

单位：

无锡市技师学院

摘要：

PLC就是可编程控制器，它是一种数字式运算作的电子系统,专为工业环境下应用而设计,因此它具有可靠性高,抗干扰能力强,功能强等优点而普遍应用在控制领域。

本设计主要采用三菱PLC设计一个6位密码锁的程序，具有结构简单,维修方便,安全可靠,系统稳定,相比于当前社会的多种门锁而言,更加实用的特性。

保证系统长期稳定运行。

该系统涉及到了PLC的的控制器原理与应用。

程序全由基本指令编译简单,易学。

可经由程序多次修改密码,保证安全性。

关键词：

PLC、七段译码、密码锁

第1章电子密码锁的背景及应用

1.1电子密码锁的发展

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3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。

第二章硬件电路设计

2.1PLC硬件组成框图

图2-1PLC硬件组成框图

SB1SB2

2.2六位密码锁自动门控制要求

具体控制如下:

（1）如图2-1所知，密码锁共有14个按键，分别为：

数字键1，数字键2，数字键3，数字键4，数字键5，数字键6，数字键7，数字键8，数字键9，数字键0，#按钮（确认键），复位按钮（撤销键），*按钮（改密键），关门按钮。

（2）初始密码为000000，可人为设定六位电子锁密码，再按下#键确认。

顺序依次正确输入密码，密码锁被打开，正向电磁阀YV1动作，自动门打开，碰触限位开关SQ1停止开门；如有操作错误可按撤销/关门键SB8后重新操作；累计3次输入错误密码不能再输入，此时报警灯HL发亮，蜂鸣器HA发出报警声，同时七段数码闪烁显示“0”和“8”，时间为10秒。

图2-3密码锁按键

（3）开门后，若按下关门键，反向电磁阀YV2动作，自动门关闭,碰触限位开关SQ2停止关门，密码锁关闭；

（4）输入密码时，七段数码显示当前输入值。

（5）系统待机时，七段数码显示“0”等待开锁

（6）修改密码：

顺序依次正确输入密码后，按下*键进入修改密码，第一遍密码输入之后，按下#键确认，输入第二遍密码，再按#键确认；两次密码相同，HL闪烁一次代表密码修改成功！

两次密码不同，HA发出警报声一；然后系统再次回到第一遍输入密码，如不想修改密码了，按下复位按钮返回系统待机界面。

2.2密码锁三菱FX2N系列PLC控制I/O分配表

功能

器件

PLC的地址

数字键1

SB1

x1

数字键2

SB2

X2

数字键3

SB3

X3

数字键4

SB4

X4

数字键5

SB5

X5

数字键6

SB6

X6

数字键7

SB7

X7

数字键8

SB8

X10

数字键9

SB9

X11

数字键0

SB10

X12

#键（确认）

SB11

X13

复位键（撤销）

SB12

X14

*键（改密）

SB13

X15

关门键

SB14

X16

开门限位

SQ1

X17

关门限位

SQ2

X20

七段显示“a”段

UA

Y0

七段显示“b”段

UB

Y1

七段显示“c”段

UC

Y2

七段显示“d”段

UD

Y3

七段显示“e”段

UE

Y4

七段显示“f”段

UF

Y5

七段显示“g”段

UG

Y6

正向电磁阀

YV1

Y10

反向电磁阀

YV2

Y11

报警灯

HL

Y12

蜂鸣器

HA

Y13

表2-4I/O口分配表

2.3密码锁三菱FX2N系列PLC控制接线图

图2-5控制接线图

2.4密码锁三菱FX2N系列PLC控制梯形图

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第三章程序调试

3.1调试步骤

若用图形编程器或软件包编程，则可直接编程，若用手持编程器编程，应先画出梯形图，然后编程，这样可少出错，速度也快。

编程结束后先空调程序，待各个动作正常后，再在设备上调试。

为了准确发现系统存在的问题，需要进行系统调试，调试的顺序按照先硬件后软件，先局部后整体的顺序来完成。

（1）硬件调试：

接通电源，观察三菱FX2N-48MR可编程控制器上的电源指示灯POWER是否亮，亮则表示PLC已经通电；不亮表示PLC还没有通电，用万用表检查电源线及PLC的电源接线端是否完好，接线端是否接触良好。

然后检查通信线的两头是否连接PLC与电脑通信口。

（2）软件调试：

打开GXDeveloper编程软件，选择FX2N系列，创建新工程，根据设计要求在写入模式下输入梯形图，输入完毕后将写入模式变换成读出模式，再写入到PLC中。

写入完毕后点击确认，可以观察到PLC运行指示灯RUN发亮，表示PLC正在执行你的程序。

倘若不运行或写入失败，则可能通信线没插好或梯形图有错误。

（3）运行调试：

程序运行时，点击监控模式，便于观察和纠正程序。

然后根据控制要求，按下对应的输入按钮，在监控模式下观察输出情况，一旦发现梯形图不理想或者有错误时，则找到错误的地方，进行修改。

再重复前面的步骤再写入PLC，直到梯形图修改正确为止。

结束语

经过了十多天的学习与研究，终于完成了这一份艰难的项目设计。

本来以为自己对可编程序控制器原理的知识掌握的还比较好，但是到做项目设计的时候才发现自己存在着诸多不足，其中就有很多基础知识都不是很完善，很多知识都掌握的不是很扎实。

值得鼓励的是经过我的不懈努力，以及老教师的精心辅导一点点地突破，一点点地完善，一点点地积极地寻找各种解决问题的方法。

当然少部分的内容是通过参考书籍和网上摘要的，但整个程序设计和方案都是自己亲手调试和验证的。

设计过程中，通过针对性地查找资料，了解有关电子方面的资料，既增长了自己的知识面，补充最新的专业知识，又提高了自己的应用能力和实践能力。

对学过的课本理论知识起到了很好的温习作用。

6位密码锁的程序，具有结构简单,维修方便,安全可靠,系统稳定,相比于当前社会的多种门锁而言,更加实用的特性。

保证系统长期稳定运行。

通过对6位密码锁自动门控制系统的设计，让我很好的运用了PLC的知识，对课本的知识进一步的消化和巩固。

这次项目设计终于顺利完成了，这个设计让我获益良多，只要用心去学习，不怕困难，团结一心，不管多么艰难，我们都能取得成功。

参考文献

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化学工业出版社，2003

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人民邮电出版社，2006

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机械工业出版社，2002

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化学工业出版社，2002

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中国轻工业出版社.2001

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机械工业出版社，2004

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机械工业出版社，2003

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电子工业出版社，2003

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冶金工业出版社，2001

[10]肖锋贺哲荣.PLC编程100例[M].北京：

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