樓宇智能門(mén)禁PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)【畢業(yè)作品】

BIYESHEJI(201屆)樓宇智能門(mén)禁PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)DesignofintelligentbuildingentranceguardcontrolsystembasedonPLC所在學(xué)院電子信息學(xué)院專業(yè)班級(jí)電氣工程及其自動(dòng)化學(xué)生姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師職稱完成日期年月日

摘要在安防系統(tǒng)中，門(mén)禁系統(tǒng)是一個(gè)必要的組成部分，本文是從整體上講述了門(mén)禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案以及分析智能門(mén)禁系統(tǒng)的組成和應(yīng)用。分別討論了門(mén)禁系統(tǒng)通過(guò)I/O卡讀入門(mén)狀態(tài)及開(kāi)關(guān)門(mén)，實(shí)現(xiàn)雙門(mén)互鎖、像片顯示、聲音報(bào)警等諸多功能，并且也講到了門(mén)禁系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)與考勤、電子巡更功能；從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面，詳細(xì)研析了后臺(tái)計(jì)算機(jī)、配電及通信中繼、門(mén)禁控制器、讀卡器、密碼、鎖及相應(yīng)的管理軟件的原理，簡(jiǎn)單講述了本設(shè)計(jì)方案的特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：門(mén)禁系統(tǒng)；控制器；讀卡器；智能門(mén)禁

AbstractAccesscontrolsystemsecuritysystemisanecessarycomponent,thispaperexpoundstheaccesscontrolsystemdesignandanalysisofintelligententranceguard'scompositionandcharacteristicsofapplication.DiscussesrespectivelytheaccesscontrolsystemviatheI/Ocardreaderentrystateanddoorswitch,achievethedoubleinterlocking,photodisplay,voicealarmandotherfunctions,andalsospeaksoftheaccesscontrolsystemrealtimemonitoringstatisticsandattendance,electronicPatrolfunctions;fromthesystemstructure,thedetailedanalysisofthebackgroundofcomputer,powerandcommunicationsrelay,accesscontrolcontroller,acardreader,passwordlockandthecorrespondingmanagementsoftwareprinciple;simplynarratedthedesignfeature.Keywords:Accesscontrolsystem;controller;cardreader;intelligentcontrol

目錄1緒論 11.1研究背景和意義 11.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 11.3主要研究?jī)?nèi)容 21.4論文內(nèi)容概述 22控制系統(tǒng)分析 32.1門(mén)禁系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 32.2門(mén)禁系統(tǒng)類別介紹 62.3電機(jī)及驅(qū)動(dòng)介紹 72.4防盜報(bào)警 73控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 93.1控制系統(tǒng)組成 93.2主控制電路 93.3PLC控制電路 93.3.1PLC選型 103.3.2PLC的I/O地址定義 143.3.3控制原理 154控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 164.1編程軟件介紹 164.2編程指令介紹 174.3系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)流程圖 194.4系統(tǒng)控制程序梯形圖 205控制系統(tǒng)操作分析 256總結(jié) 26致謝 27參考文獻(xiàn) 281緒論1.1研究背景和意義隨著現(xiàn)在社會(huì)科學(xué)技術(shù)的日新月異、飛速發(fā)展，人們也感覺(jué)到高科技帶給他們非常大的方便和好處，正因如此，人們對(duì)于科技服務(wù)生活的要求也越來(lái)越高。可隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)也帶來(lái)了很多不安全的方面，譬如，運(yùn)用高科技手段進(jìn)行搶劫、盜竊和間諜等犯罪行為也與日增多。怎么才能使得人們的安全防范措施跟上科技的發(fā)展的腳步，更好的阻止這些高科技犯罪行為的侵犯呢？?jī)H僅靠那些普通的門(mén)鎖、防盜門(mén)或監(jiān)控、報(bào)警等普通的系統(tǒng)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。于是，智能門(mén)禁系統(tǒng)成為千呼萬(wàn)喚中應(yīng)運(yùn)而生的產(chǎn)物。智能門(mén)禁系統(tǒng)是一種綜合了多種高技術(shù)的產(chǎn)品，它涉及機(jī)械、電子、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等諸多高新技術(shù)領(lǐng)域?，F(xiàn)在，門(mén)禁系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于金融機(jī)構(gòu)、外企、寫(xiě)字樓、賓館及高檔住宅小區(qū)等多方面領(lǐng)域。在生活應(yīng)用方面，除了可以替代鑰匙控制人們的出入外，還增加了分時(shí)段控制、考勤、消費(fèi)統(tǒng)計(jì)、薪資計(jì)算等各種強(qiáng)大的管理功能。當(dāng)然門(mén)禁系統(tǒng)的配套應(yīng)用，以及借助網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化操作，更大大方便了使用者，同時(shí)也極大地提升了單位的形象，提高了管理效率，深受使用者的喜愛(ài)。近些年來(lái)，大部分企事業(yè)單位、金融機(jī)構(gòu)、圖書(shū)館等各種場(chǎng)所安裝或改造了智能門(mén)禁控制系統(tǒng)。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀在現(xiàn)如今的歐美，門(mén)禁系統(tǒng)市場(chǎng)的發(fā)展已經(jīng)日趨成熟，細(xì)化產(chǎn)業(yè)分工，而且在市場(chǎng)供應(yīng)上也占據(jù)著很大一部份。在國(guó)外，門(mén)禁系統(tǒng)的知名品牌有西屋（WSE）、洛泰克（NTK）、英國(guó)的集寶、以色列的DDS、美國(guó)的休斯（HID）等等。其設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的門(mén)禁系統(tǒng)的安全性較好，可是價(jià)格也相當(dāng)?shù)馁F，整套系統(tǒng)的報(bào)價(jià)一般均在萬(wàn)元左右，其中包括密碼、門(mén)鎖、讀卡器、軟件、控制器等部分。不過(guò)由于各個(gè)公司之間的激烈競(jìng)爭(zhēng)，為了能在夢(mèng)境市場(chǎng)中能站住腳，門(mén)禁產(chǎn)品的價(jià)格也在不斷的下降，使得現(xiàn)如今一整套系統(tǒng)的報(bào)價(jià)在1000美元上下，已經(jīng)普遍運(yùn)用到很多領(lǐng)域。由于技術(shù)的發(fā)展與市場(chǎng)的成熟和開(kāi)放，門(mén)禁系統(tǒng)這一行業(yè)已經(jīng)打破了由一些大公司壟斷的格局，現(xiàn)今人們可以很方便地從不同公司采購(gòu)到個(gè)部件設(shè)備，然后自己進(jìn)行系統(tǒng)集成整套系統(tǒng)的安裝【1】。在亞洲和中國(guó)，門(mén)禁系統(tǒng)還處于初始成長(zhǎng)階段。人們對(duì)門(mén)禁系統(tǒng)的認(rèn)知還只停留在教育認(rèn)識(shí)和試用階段。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)從事門(mén)禁系統(tǒng)行業(yè)的有門(mén)吉利、北京青云等公司。在技術(shù)方面，中國(guó)目前也有多個(gè)廠家，仿造國(guó)外優(yōu)秀的門(mén)禁系統(tǒng)，可是生產(chǎn)讀卡器和IC卡的關(guān)鍵性技術(shù)則被歐美以及部分亞洲國(guó)家壟斷，而真正能大批量生產(chǎn)的國(guó)家也只有美國(guó)；德國(guó)、英國(guó)次之；臺(tái)灣、日本、新加坡處于同檔次；中國(guó)正處于起步跟進(jìn)階段。雖然國(guó)內(nèi)實(shí)行了“金卡工程”，還對(duì)非接觸式IC卡的技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用給予了高度重視，但是智能門(mén)禁系統(tǒng)的使用在國(guó)內(nèi)還處于發(fā)展階段，因此門(mén)禁系統(tǒng)理論的研究就顯得非常重要。1.3主要研究?jī)?nèi)容智能門(mén)禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要分為兩個(gè)部分：硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)包括門(mén)禁系統(tǒng)主電路的設(shè)計(jì)和相關(guān)PLC的選型及其電路設(shè)計(jì)；軟件系統(tǒng)包括非接觸式IC讀寫(xiě)程序、防沖突程序等的設(shè)計(jì)和串口通信程序的編寫(xiě)，以及智能門(mén)禁系統(tǒng)管理界面的設(shè)計(jì)。以紅外識(shí)別技術(shù)為基礎(chǔ)，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出完整的網(wǎng)絡(luò)化門(mén)禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。針對(duì)系統(tǒng)硬件和軟件之間建立的通信協(xié)議，采用PLC技術(shù)來(lái)完成二者之間的串口通信。1.4論文內(nèi)容概述論文的簡(jiǎn)單內(nèi)容如下：第1章：緒論。介紹研究背景和意義、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及主要研究?jī)?nèi)容。第2章：控制系統(tǒng)分析。主要介紹門(mén)禁系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，并討論了門(mén)禁系統(tǒng)類別介紹、電機(jī)及驅(qū)動(dòng)和防盜報(bào)警系統(tǒng)。第3章：控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。介紹了控制系統(tǒng)組成、主控制電路、PLC控制電路，其中包括了PLC選型、PLC的I/O地址定義和控制原理。第4章：控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)。主要是對(duì)編程軟件介紹、編程指令介紹，也講述了系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)流程圖、系統(tǒng)控制程序梯形圖。第5章：控制系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果分析。主要講了控制器操作說(shuō)明和對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果的分析。在文章最后，對(duì)本文設(shè)計(jì)進(jìn)行了全面的總結(jié)，并提出了后續(xù)研究的方向。

2控制系統(tǒng)分析本課題研究的是一套完整的單機(jī)門(mén)禁控制系統(tǒng)，即闡述了門(mén)禁控制系統(tǒng)的基本系統(tǒng)組成：鑰匙+密碼+讀卡器+控制器+開(kāi)關(guān)門(mén)機(jī)構(gòu)；又在其基礎(chǔ)之上融入防盜報(bào)警系統(tǒng)，利用各種保護(hù)手段構(gòu)成了以單屋（門(mén)、窗）為假想保護(hù)對(duì)象的系統(tǒng)。進(jìn)出人員可以以不同的身份級(jí)別以不同的方式進(jìn)出房間，例如：鑰匙、密碼、卡、鑰匙+密碼、鑰匙+卡、密碼+卡、鑰匙+密碼+卡等方式中的一種或幾種。2.1門(mén)禁系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)本設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)示意圖如下，主要包括門(mén)禁實(shí)物模型本體、門(mén)窗開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)、中央控制室、非接觸式ID卡讀卡區(qū)、密碼信號(hào)輸入?yún)^(qū)、鑰匙信號(hào)輸入?yún)^(qū)、輸入輸出接口區(qū)、可編程控制器（用戶自備）、上位計(jì)算機(jī)（用戶自備）等。如下圖所示：圖2-1-1控制系統(tǒng)示意圖門(mén)禁實(shí)物模型本體用于安裝門(mén)禁控制系統(tǒng)；門(mén)窗開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)主要包含有執(zhí)行機(jī)構(gòu)及檢測(cè)機(jī)構(gòu)：執(zhí)行機(jī)構(gòu)：包含開(kāi)關(guān)門(mén)電機(jī)、開(kāi)關(guān)窗電機(jī)、系統(tǒng)狀態(tài)指示燈等；檢測(cè)機(jī)構(gòu)：包含紅外報(bào)警檢測(cè)單元、電式到位檢測(cè)單元等；中央控制室安裝有開(kāi)門(mén)/關(guān)門(mén)、開(kāi)窗/關(guān)窗、消防及報(bào)警指示燈，用于指示當(dāng)前系統(tǒng)工作狀態(tài)；消防開(kāi)關(guān)，用于當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)消防事宜時(shí)，控制人員操作此按鈕，使系統(tǒng)進(jìn)入“消防”狀態(tài)；解除報(bào)警按鈕，用于控制人員解除系統(tǒng)報(bào)警信息非接觸式ID卡讀卡區(qū)本區(qū)域安裝有非接觸式ID卡讀卡器（配置3張ID卡）及后續(xù)處理電路；由于讀卡器本身輸出信號(hào)為韋根信號(hào)，不能直接被PLC數(shù)字量輸入端接收，所以，需加后續(xù)處理電路，以便將該信號(hào)轉(zhuǎn)換為兩位數(shù)字量信號(hào)輸出。具體框圖如下：圖2-1-2非接觸式ID卡讀卡區(qū)框圖首次系統(tǒng)上電后，需對(duì)配套ID卡進(jìn)行識(shí)別定義，具體方法如下：按壓密碼輸入?yún)^(qū)“確定”按鈕3S以上，直至讀卡器發(fā)出長(zhǎng)“嘀——”聲，松開(kāi)；依次將三張ID卡靠近讀卡器有效讀取區(qū)（讀卡器依次輸出三次短“嘀——”聲）；再次按壓“確定”按鈕3S以上，直至讀卡器再次發(fā)出長(zhǎng)“嘀——”聲，松開(kāi)；此時(shí)，用戶卡片級(jí)別確定：首先被識(shí)別的級(jí)別最低、中間被識(shí)別的為中間級(jí)別、最后被識(shí)別的級(jí)別最高。具體如下表：用戶卡片級(jí)別表級(jí)別ID1輸出ID2輸出級(jí)別一01級(jí)別二10級(jí)別三11密碼信號(hào)輸入?yún)^(qū)安裝有0～9、確定、取消共12個(gè)復(fù)位按鈕，經(jīng)后續(xù)處理電路，輸出A、B、C、D共4位BCD碼。具體框圖如下：圖2-1-3密碼信號(hào)輸入?yún)^(qū)框圖密碼信號(hào)輸入的表格如下：密碼信號(hào)輸入表按鍵密碼A密碼B密碼C密碼D十六進(jìn)制100011200102300113401004501015601106701117810008910019取消1010A01011B確定1100C鑰匙信號(hào)輸入?yún)^(qū)安裝有暗鎖及鑰匙插孔，當(dāng)正確的鑰匙插入鑰匙孔并撥至“開(kāi)”狀態(tài)時(shí)，“鑰匙”信號(hào)輸出端輸出信號(hào)“1”，反之為“0”。輸入輸出接口區(qū)安裝有輸入輸出接口端子及電源輸入端子，用于系統(tǒng)信號(hào)的輸入輸出接線及電源供給。注意整套系統(tǒng)供電電源為DC24V?？删幊炭刂破鞅鞠到y(tǒng)采用可編程控制器（PLC）作為控制機(jī)構(gòu)元器件，它負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)輸入、輸出信息的處理和儲(chǔ)存、控制。它驗(yàn)證不同的進(jìn)出請(qǐng)求信息（密碼輸入信號(hào)、門(mén)禁讀卡器輸入信號(hào)、鑰匙輸入信號(hào)等）的合法性，并根據(jù)出入規(guī)則判斷其有效性，如若有效則對(duì)執(zhí)行部件發(fā)出動(dòng)作信號(hào)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)門(mén)動(dòng)作；另外，它還接受系統(tǒng)各種檢測(cè)信息（例如：門(mén)開(kāi)到位、門(mén)關(guān)到位、窗開(kāi)到位、窗關(guān)到位、紅外報(bào)警等），并根據(jù)檢測(cè)信息進(jìn)行不同的響應(yīng)，如防盜報(bào)警、消防報(bào)警等。上位計(jì)算機(jī)安裝有PLC編程軟件的計(jì)算機(jī)作為上位編程工具，對(duì)PLC進(jìn)行不同類型的編程、下載、監(jiān)視等操作，使PLC實(shí)現(xiàn)不同的控制功能。2.2門(mén)禁系統(tǒng)類別介紹門(mén)禁系統(tǒng)分為聯(lián)網(wǎng)式和非聯(lián)網(wǎng)式。2.2.1非聯(lián)網(wǎng)式是指各自獨(dú)立、分別控制、不形成網(wǎng)絡(luò)控制的系統(tǒng)、密碼鍵盤(pán)控制的門(mén)禁系統(tǒng)。該系統(tǒng)的主要優(yōu)勢(shì)是：2.2.1.1系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單，并且總體造價(jià)低。2.2.1.2它適用于系統(tǒng)較?。ǘ酁閱伍T(mén)）、保安級(jí)別要求不高的場(chǎng)所。2.2.2聯(lián)網(wǎng)式是指通過(guò)電腦網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器將多個(gè)單獨(dú)的控制器系統(tǒng)的聯(lián)系在一起組成的一個(gè)控制系統(tǒng)在該系統(tǒng)中，各個(gè)控制器相對(duì)獨(dú)立，卻又緊密相連。既可以單獨(dú)控制，又可通過(guò)電腦集中控制。其主要類型有：讀卡式（磁卡式、IC卡式），讀卡密碼式等。該系統(tǒng)的主要優(yōu)勢(shì)是：2.2.2.1系統(tǒng)擴(kuò)展性好，可以隨時(shí)增容擴(kuò)展。2.2.2.2系統(tǒng)功能較為強(qiáng)大，不單單具有一般的進(jìn)出口控制功能，并且還具有特殊的報(bào)警、延時(shí)和定時(shí)開(kāi)關(guān)門(mén)等多種功能。2.2.2.3系統(tǒng)管理較為方便，可隨時(shí)修改數(shù)據(jù)(增加/刪除卡片)，記錄查詢，進(jìn)行特殊功能的操作，而且系統(tǒng)自動(dòng)存儲(chǔ)的各種歷史記錄及報(bào)告可以隨時(shí)調(diào)出打印。2.2.2.4系統(tǒng)安全性能很高，可以實(shí)現(xiàn)各種分級(jí)授權(quán)管理，并且系統(tǒng)對(duì)工作人員的每一步操作都自動(dòng)記錄備份，方便以后查詢。2.2.2.5系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠，其硬件和軟件都是經(jīng)過(guò)數(shù)年的品質(zhì)證明。2.3電機(jī)及驅(qū)動(dòng)介紹電機(jī)是電動(dòng)機(jī)（俗稱馬達(dá)）的簡(jiǎn)稱，是一種將電能轉(zhuǎn)換稱為機(jī)械能的裝置。在運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中主要用作執(zhí)行部件。它的基本工作原理是利用電流通過(guò)一個(gè)恒定的磁場(chǎng)中的導(dǎo)體所產(chǎn)生的電磁力來(lái)驅(qū)動(dòng)導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生動(dòng)力。常用的電機(jī)有直流電機(jī)、交流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)。直流電機(jī)是由磁極、電樞繞組、電刷和換向器組成的。通過(guò)控制電樞繞組中電流的方向和大小，就可以控制直流電機(jī)的選裝方向和速度。它具有控制簡(jiǎn)單啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，體積小，質(zhì)量輕，效率高等優(yōu)點(diǎn)。直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式有很多，其中很常用的一種叫做脈寬調(diào)制。脈寬調(diào)制（PWM）通常稱為PWM伺服放大技術(shù)，它是利用改變電壓脈沖寬度來(lái)達(dá)到變壓的目的的一種控制技術(shù)。調(diào)速范圍寬，效率高是它的主要優(yōu)勢(shì)【2】。2.4防盜報(bào)警防盜報(bào)警是預(yù)防搶劫、盜竊等意外事件的重要設(shè)施，一旦發(fā)生突發(fā)事件，就能通過(guò)聲光警報(bào)或電子地圖提示值班人員出事地點(diǎn)，使于迅速采取應(yīng)急措施。防盜報(bào)警主機(jī)與出入口控制系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、訪客對(duì)講系統(tǒng)和電子巡更系統(tǒng)等一起構(gòu)成了安全防范系統(tǒng)。其用途是在防范地點(diǎn)安裝好主機(jī)后，并設(shè)置在布防狀態(tài)。一旦有盜賊闖入防范地點(diǎn)，探測(cè)器立刻發(fā)射無(wú)線編碼信號(hào)，安裝在距防區(qū)120米以內(nèi)的主機(jī)立即發(fā)出警笛聲報(bào)警，該系統(tǒng)具有探測(cè)靈敏，抗干擾強(qiáng)，報(bào)警準(zhǔn)確可靠，安裝、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，是一種實(shí)用新型的家用/商用防盜產(chǎn)品（可選配：無(wú)線煙感探頭、無(wú)線燃?xì)馓筋^、無(wú)線對(duì)射、卷閘門(mén)磁、無(wú)線緊急按鈕、信號(hào)中繼器等）【3】?，F(xiàn)在防盜報(bào)警的種類主要有：1.電話報(bào)警器、2.紅外線報(bào)警器、3.聲光報(bào)警器、4.監(jiān)控?cái)z像機(jī)、5.紅外探測(cè)器、6.門(mén)磁窗磁、7.紅外對(duì)射、8.變壓器防盜報(bào)警器。

3控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1控制系統(tǒng)組成圖3-1系統(tǒng)組成框圖鑰匙、密碼、刷卡器（開(kāi)門(mén)方式）：用于信號(hào)輸入的。PLC控制器（即中央控制器）：相當(dāng)于計(jì)算機(jī)的CPU，負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)輸入、輸出信息的處理和儲(chǔ)存，控制等等。指示燈：用于中央控制器處理信息的提示。開(kāi)關(guān)門(mén)機(jī)構(gòu):門(mén)禁系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，用于控制門(mén)的開(kāi)/關(guān)。報(bào)警系統(tǒng)：對(duì)違規(guī)行為發(fā)出警告，聲音輸出部分。3.2主控制電路圖3-2-1開(kāi)/關(guān)門(mén)主電路圖3-2-2開(kāi)/關(guān)窗主電路3.3PLC控制電路圖3-3PLC控制電路工作過(guò)程如下：（1）開(kāi)門(mén)：當(dāng)接收到密碼、鑰匙、卡的開(kāi)門(mén)信號(hào)后，控制器發(fā)出開(kāi)門(mén)指令，接觸器KM1線圈通電，電機(jī)通電后正轉(zhuǎn)進(jìn)行開(kāi)門(mén)動(dòng)作，開(kāi)門(mén)到達(dá)限位開(kāi)關(guān)（與I0.6相連），限位開(kāi)關(guān)的常閉觸頭打開(kāi)，常開(kāi)觸頭閉合，接觸器KM1線圈斷電，電機(jī)停轉(zhuǎn)，開(kāi)門(mén)動(dòng)作完成。（2）等待：常開(kāi)觸頭閉合，等待預(yù)設(shè)時(shí)間后常開(kāi)觸頭斷開(kāi)。（3）關(guān)門(mén)：在接收到關(guān)門(mén)信號(hào)后，控制器發(fā)出關(guān)門(mén)指令，接觸器KM2線圈通電，輔助觸頭閉合完成自鎖，主觸頭閉合，電機(jī)反轉(zhuǎn)進(jìn)行關(guān)門(mén)動(dòng)作，限位開(kāi)關(guān)（與I0.6相連）復(fù)位，門(mén)完全關(guān)閉到達(dá)關(guān)門(mén)限位開(kāi)關(guān)（與I0.7相連），限位開(kāi)關(guān)的常閉觸頭打開(kāi)，接觸器KM2線圈斷電，電機(jī)停轉(zhuǎn)，關(guān)門(mén)動(dòng)作完成。（4）開(kāi)、關(guān)窗的原理與開(kāi)、關(guān)門(mén)相同。（5）消防報(bào)警：當(dāng)有火災(zāi)發(fā)生時(shí)，功能開(kāi)關(guān)（與I1.5相連）閉合，消防指示燈亮；當(dāng)非法行為破壞門(mén)或窗時(shí)，功能開(kāi)關(guān)（與I1.2相連）閉合，報(bào)警指示燈亮。遇到重大故障可以使用啟動(dòng)/停止開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)停止和啟動(dòng)。3.3.1PLC選型3.3.1.1可編程控制器的選擇CPU224本機(jī)集成了14點(diǎn)輸入/6點(diǎn)輸出共有20個(gè)數(shù)字量I/O?？蛇B接２個(gè)擴(kuò)展模塊，最大可以擴(kuò)展至84點(diǎn)數(shù)字量I/O點(diǎn)或10路模擬量I/O點(diǎn)。CPU224有8K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存貯空間，4個(gè)獨(dú)立的30KHｚ高速計(jì)數(shù)器，２路獨(dú)立的20KHｚ高速脈沖輸出，具有PID控制器。它還配置了１個(gè)通訊/編程口，具有PPI通訊、MPI通訊和自由方式通訊能力。3.3.1.2可編程序控制器的發(fā)展與計(jì)算機(jī)的發(fā)展相似，目前的可編程序控制器是向兩個(gè)方向發(fā)展的。一是向小型、簡(jiǎn)易、價(jià)格低的方向發(fā)展，譬如OMRON公司的CQM1、SIEMENS公司的S7-200這類可編程序控制器。這類的可編程序控制器是可以廣泛地替代繼電器控制系統(tǒng)，用于簡(jiǎn)易的單機(jī)控制和規(guī)模較小的自動(dòng)化生產(chǎn)線控制。二是向高速、大型、多功能和多層分布式全自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。這類型的可編程序控制器普遍為復(fù)雜的多處理器系統(tǒng)，有很大的存儲(chǔ)能力和強(qiáng)大功能的輸出輸入接口。系統(tǒng)不但具有邏輯運(yùn)算、計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)等多種功能，還具備數(shù)值運(yùn)算、實(shí)時(shí)監(jiān)控、模擬調(diào)節(jié)、記錄顯示、數(shù)據(jù)傳送、計(jì)算機(jī)接口等各種功能，并且也可以進(jìn)行智能控制、遠(yuǎn)程控制、中斷控制、過(guò)程控制等等。通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以與上位機(jī)通訊，配備彩色圖像系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的操縱界面，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化工廠的全面要求。.3.3.1.3可編程序控制器的特點(diǎn)和分類國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）對(duì)可編程序控制器作了如下的規(guī)定：“可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存貯器，用來(lái)在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備、都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)?！边@段話完全道出了可編程序控制器的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域【4】。3.3.1.2.1可編程序控制器的特點(diǎn)可編程序控制之所以被廣泛使用，是由它的突出的特點(diǎn)和優(yōu)越的性能分不開(kāi)的。歸納起來(lái)，可編程序控制器主要具有以下特點(diǎn)。可靠性非常高。譬如S7-200可編程序控制器一般無(wú)故障時(shí)間可以長(zhǎng)達(dá)到30萬(wàn)小時(shí)（即約34年）。環(huán)境適應(yīng)能力很強(qiáng)。當(dāng)在環(huán)境溫度為-20℃~65℃、相對(duì)濕度為35％~85％的情況下都可正常工作。靈活通用。使用簡(jiǎn)單方便，維護(hù)也非常簡(jiǎn)單。整個(gè)連接過(guò)程只需要一把螺絲刀就可以完成。3.3.1.2.2可編程序控制器的分類可編程序控制器是因現(xiàn)代化大生產(chǎn)的市場(chǎng)需要而產(chǎn)生的，可編程序控制器的分類也必定是要符合現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求的。通常來(lái)說(shuō)可以從三個(gè)不同角度來(lái)對(duì)可編程序控制器進(jìn)行分類。其一是按可編程序控制器的控制規(guī)模大小來(lái)分類，其二是按可編程序控制器的性能高低來(lái)分類，其三是按可編程序控制器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)分類【5】。(1)按控制規(guī)模分類可編程序控制器一般可以分為大型機(jī)、中型機(jī)和小型機(jī)。小型機(jī):小型機(jī)的控制點(diǎn)基本在256點(diǎn)之內(nèi),適合于單機(jī)控制還有小型系統(tǒng)的控制。中型機(jī):中型機(jī)的控制點(diǎn)基本不大于2048點(diǎn),適用于對(duì)設(shè)備進(jìn)行直接的控制，當(dāng)然還能對(duì)多個(gè)低一級(jí)的可編程序控制器實(shí)行監(jiān)控，它適用與中、大型控制系統(tǒng)的控制。大型機(jī)：大型機(jī)的控制點(diǎn)基本大于2048點(diǎn),不但能夠完成比較復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算而且還能進(jìn)行復(fù)雜的矩陣運(yùn)算。它不但能用于對(duì)設(shè)備實(shí)行直接控制，還能夠?qū)Χ鄠€(gè)低一級(jí)的可編程序控制器實(shí)行監(jiān)控。(2)按控制性能分類可編程控制器分為低檔機(jī)、中檔機(jī)和高檔機(jī)。低檔機(jī)：這種可編程序控制器，一般具有基本的控制功能和普通的運(yùn)算能力。工作速度相對(duì)較低，能增加的輸入和輸出模塊的數(shù)量也較少。如，日本OMRON公司生產(chǎn)的C60P就屬于這一種。中檔機(jī)：這種可編程序控制器，具有相對(duì)較強(qiáng)的運(yùn)算能力和較強(qiáng)的控制功能。它不僅可以完成普通的邏輯運(yùn)算，還能完成相對(duì)復(fù)雜的指數(shù)、三角函數(shù)和PID運(yùn)算。工作速度相對(duì)較快，能增加的輸入輸出模塊的數(shù)量和種類也是比較多的。如，德國(guó)SIEMENS公司生產(chǎn)的S7-300就屬于這一類。高檔機(jī)：這種可編程序控制器，具有非常強(qiáng)大的運(yùn)算能力和強(qiáng)大的控制功能。它不但可以完成指數(shù)、三角函數(shù)、邏輯運(yùn)算和PID運(yùn)算，而且還可以進(jìn)行復(fù)雜的矩陣運(yùn)算。工作速度也非?？欤茉黾拥妮斎胼敵瞿K的數(shù)量和種類都相當(dāng)?shù)娜?。這種可編程序控制器能夠完成規(guī)模龐大的控制任務(wù)。在聯(lián)網(wǎng)中通常是做主機(jī)使用。(3)按結(jié)構(gòu)分類可編程序控制器分為整體式、組合式和疊裝式。整體式：整體式結(jié)構(gòu)的可編程序控制器把電源、CPU、存儲(chǔ)器、I/O系統(tǒng)都集成在一個(gè)單元內(nèi)，該單元叫做基本單元。一個(gè)基本單元就是一臺(tái)完整的PLC?？刂泣c(diǎn)數(shù)不符合需要時(shí)，可再接擴(kuò)展單元。整體式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是非常緊湊、體積小、成本低、安裝方便。組合式：組合式結(jié)構(gòu)的可編程序控制器是把PLC系統(tǒng)的各個(gè)組成部分按功能分成若干個(gè)模塊，如CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊等等。其中各塊功能比較單一，模塊的種類卻日趨豐富。疊裝式：疊裝式結(jié)構(gòu)集整體式結(jié)構(gòu)的緊湊、體積小、安裝方便和組合式結(jié)構(gòu)的I/O點(diǎn)搭配靈活、安裝整齊的優(yōu)點(diǎn)于一身。它也是由各個(gè)單元的組合構(gòu)成。其特點(diǎn)是CPU自成獨(dú)立的基本單元（由CPU和一定的I/O點(diǎn)組成），其它I/O模塊為擴(kuò)展單元。在安裝時(shí)不用基板，僅用電纜進(jìn)行單元間的聯(lián)接，各個(gè)單元可以一個(gè)個(gè)地疊裝。使系統(tǒng)達(dá)到配置靈活、體積小巧【6】。3.3.2PLC的I/O地址定義LC的I/O地址表序號(hào)PLC地址（PLC端子）面板端子功能說(shuō)明I0.0ID1非接觸式ID卡信號(hào)1I0.1ID2非接觸式ID卡信號(hào)2I0.2密碼A用戶密碼信號(hào)AI0.3密碼B用戶密碼信號(hào)BI0.4密碼C用戶密碼信號(hào)CI0.5密碼D用戶密碼信號(hào)DI0.6門(mén)開(kāi)門(mén)開(kāi)限位信號(hào)I0.7門(mén)關(guān)門(mén)關(guān)限位信號(hào)I1.0窗開(kāi)窗開(kāi)限位信號(hào)I1.1窗關(guān)窗關(guān)限位信號(hào)I1.2報(bào)警紅外對(duì)射機(jī)構(gòu)報(bào)警信號(hào)I1.3解除報(bào)警中央控制室人員手動(dòng)解除報(bào)警I1.4鑰匙用戶鑰匙信號(hào)I1.5消防中央控制室人員控制進(jìn)入“消防狀態(tài)”Q0.0開(kāi)門(mén)系統(tǒng)開(kāi)門(mén)輸出Q0.1關(guān)門(mén)系統(tǒng)關(guān)門(mén)輸出Q0.2開(kāi)窗系統(tǒng)開(kāi)窗輸出Q0.3關(guān)窗系統(tǒng)關(guān)窗輸出Q0.4報(bào)警系統(tǒng)報(bào)警輸出Q0.5消防指示系統(tǒng)進(jìn)入消防狀態(tài)時(shí)，消防燈點(diǎn)亮3.3.3控制原理自動(dòng)門(mén)自身的控制方式是在進(jìn)門(mén)和出門(mén)的紅外探頭(或微波感應(yīng)器)分別并接到自動(dòng)門(mén)的開(kāi)門(mén)信號(hào)。自動(dòng)門(mén)的紅外探頭一般有4條線連接自動(dòng)門(mén)控制板接線端，其中兩條是電源線，不用管。另外兩條是控制線，在自動(dòng)門(mén)控制板接線處，拆下來(lái)不再接其它設(shè)備。原來(lái)接這兩條線的端子，分別接WG2001控制器繼電器輸出的COM和NO，理論上這樣接是可以的。不過(guò)實(shí)際上，控制器上的繼電器對(duì)電鎖做了保護(hù)電路，這個(gè)保護(hù)對(duì)對(duì)自動(dòng)門(mén)可能有副作用，可能會(huì)出現(xiàn)門(mén)開(kāi)了一半就馬上關(guān)閉了，或者關(guān)了一半又打開(kāi)了;又因?yàn)橛械淖詣?dòng)門(mén)，這兩條控制線是帶電壓的，不是開(kāi)關(guān)信號(hào)?；谶@兩個(gè)原因，接自動(dòng)門(mén)一定要加弱電隔離器【7】。用戶進(jìn)出系統(tǒng)需按等級(jí)加以區(qū)分，各等級(jí)用戶進(jìn)出請(qǐng)求信息及響應(yīng)動(dòng)作各不相同，具體如下：級(jí)別一：級(jí)別1ID卡號(hào)+密碼+鑰匙=可進(jìn)出級(jí)別二：級(jí)別2ID卡號(hào)+密碼=可進(jìn)出級(jí)別三：級(jí)別3ID卡號(hào)=可進(jìn)出中央控制室中指示燈可實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前系統(tǒng)門(mén)窗開(kāi)閉及消防、報(bào)警狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)紅外報(bào)警機(jī)構(gòu)檢測(cè)到有非法用戶進(jìn)出時(shí)，系統(tǒng)能夠及時(shí)報(bào)警，且只有中央控制室中的控制人員才能解除報(bào)警。當(dāng)系統(tǒng)有消防事宜發(fā)生時(shí)，處于中央控制室中的控制人員擁有打開(kāi)所有門(mén)窗且進(jìn)行系統(tǒng)報(bào)警的權(quán)利。

4控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)4.1編程軟件介紹軟件介紹STEP7編程軟件是一個(gè)用于SIMATIC可編程邏輯控制器的組態(tài)和編程的標(biāo)準(zhǔn)軟件包。STEP7標(biāo)準(zhǔn)軟件包中提供一系列的應(yīng)用工具，如：SIMATIC管理器、符號(hào)編輯器、硬件診斷、編程語(yǔ)言、硬件組態(tài)、網(wǎng)絡(luò)組態(tài)等。STEP7編程軟件可以對(duì)硬件和網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)組態(tài)，具有簡(jiǎn)單、直觀、便于修改等特點(diǎn)。該軟件提供了在線和離線編程的功能，可以對(duì)PLC在線上載或下載。利用STEP7可以方便地創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)化解決方案。項(xiàng)目可用來(lái)存儲(chǔ)為自動(dòng)化任務(wù)解決方案而生成的數(shù)據(jù)和程序。這些數(shù)據(jù)包括：硬件結(jié)構(gòu)的組態(tài)數(shù)據(jù)及模板參數(shù)；網(wǎng)絡(luò)通訊的組態(tài)數(shù)據(jù)以及為可編程模板編制的程序。它們都被收集在一個(gè)項(xiàng)目下。在生成一個(gè)項(xiàng)目后，先插入站，然后可以組態(tài)硬件。在組態(tài)硬件時(shí)，可以借助于模板樣本對(duì)可編程控制器中的CPU及各模板進(jìn)行定義，通過(guò)雙擊站來(lái)啟動(dòng)硬件組態(tài)的應(yīng)用程序。一旦存儲(chǔ)并退出硬件組態(tài)，對(duì)于在組態(tài)中生成的每一個(gè)可編程模板，都會(huì)自動(dòng)生成S7/M7程序及空的連接表。連接表可用來(lái)定義網(wǎng)絡(luò)中可編程模板之間的通訊連接。硬件組態(tài)完成后就可為編程模板生成軟件。為可編程模板編制的軟件存儲(chǔ)在對(duì)象文件夾中。對(duì)該對(duì)象文件夾稱作“S7-Program”。在子菜單中，可以選擇想要生成的塊的類型(如：數(shù)據(jù)塊，用戶定義的數(shù)據(jù)類型，功能，功能塊，組織塊或變量表)。打開(kāi)一個(gè)空的塊，然后用語(yǔ)句表，梯形圖或功能圖輸入程序【8】。在完成組態(tài)，參數(shù)賦值，程序創(chuàng)建和建立在線連接后，可以下載整個(gè)用戶程序或個(gè)別塊到一個(gè)可編程序控制器。在下載完整的或部分用戶程序到CPU之前，把工作方式從RUN模式置到STOP模式?？梢酝ㄟ^(guò)在線連接下載各個(gè)塊或整個(gè)用戶程序到RAM。當(dāng)電源關(guān)斷后和CPU復(fù)位時(shí)，保存在他們上面的數(shù)據(jù)將被保留。另外，可以從可編程控制器中上載一個(gè)工作站，或從一個(gè)S7CPU中上載塊到PG/PC。這樣，當(dāng)出現(xiàn)故障而不能訪問(wèn)到程序文檔的符號(hào)或注釋時(shí)，就可以在PG/PC中編輯它。用于S7-200的編程語(yǔ)言有：梯形圖(LAD)，語(yǔ)句表(STL)和功能塊圖(FBD)。LAD是STEP7編程語(yǔ)言的圖形表達(dá)方式。它的指令語(yǔ)法與一個(gè)繼電器梯形邏輯圖相似：當(dāng)電信號(hào)通過(guò)各個(gè)觸點(diǎn)復(fù)合元件以及輸出線圈時(shí)，梯形圖可以讓你追蹤電信號(hào)在電源示意線之間的流動(dòng)。STL是STEP7編程語(yǔ)言的文本表達(dá)方式，與機(jī)器碼相似，CPU執(zhí)行程序時(shí)按每一條指令一步一步地執(zhí)行。FBD是STEP7編程語(yǔ)言的圖形表達(dá)方式，使用與布爾代數(shù)相類似的邏輯框來(lái)表達(dá)邏輯。STEP7編程軟件允許結(jié)構(gòu)化用戶程序，可以將程序分解為單個(gè)的自成體系的程序部分。從而使大規(guī)模的程序更容易理解，可以對(duì)單個(gè)的程序部分進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。程序組織簡(jiǎn)化，修改更容易。系統(tǒng)的調(diào)試也容易了許多【9】。4.2編程指令介紹4.2.1位邏輯、基本開(kāi)關(guān)量指令基本位邏輯和開(kāi)關(guān)量指令又稱為觸電指令，只要包括：標(biāo)準(zhǔn)觸點(diǎn)指令、立即觸點(diǎn)指令、輸出和正負(fù)跳變等指令。標(biāo)準(zhǔn)觸點(diǎn)指令標(biāo)準(zhǔn)觸點(diǎn)指令是相對(duì)于立即觸點(diǎn)指令而言的裝入和輸出指令（LD、LDN、=）：LD、LDN和=分別是裝入常開(kāi)指令、裝入常閉指令和原型輸出指令的STL語(yǔ)言符號(hào)。LD和LDN分別是常開(kāi)和常閉觸點(diǎn)的輸入指令，用于讀取輸入映像存儲(chǔ)器中的某一位。“=”時(shí)輸出指令能將邏輯運(yùn)算結(jié)果存入輸出映像存儲(chǔ)器中的某一位，該位用于控制與PLC輸出點(diǎn)相連的某個(gè)按鈕、開(kāi)關(guān)傳感器或執(zhí)行機(jī)構(gòu)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。復(fù)位、置位指令（S、R和SR、RS）普通復(fù)位和置位指令（S和R）：置位S指令和復(fù)位R指令的作用分別是對(duì)位操作數(shù)置1和清零。他們可以同時(shí)對(duì)可以按位殉尋址的存儲(chǔ)器區(qū)中的1~255個(gè)位進(jìn)行置位和復(fù)位操作。正負(fù)跳變指令（EU和ED）正跳變指令EU（或脈沖上升沿指令）和負(fù)跳變指令ED（或脈沖下降沿指令）分別用于檢測(cè)脈沖的正跳變（上升沿）和負(fù)跳變（下降沿），跳邊發(fā)生后，這兩個(gè)指令都將產(chǎn)生一個(gè)持續(xù)1個(gè)掃描周期的微分脈沖?？詹僮髦噶睿∟OP）NOP指令是用戶程序的空操作，只能在梯形圖和指令表中使用，一般用于程序調(diào)試。取反指令（NOT）取反指令NOT可以改變能留的狀態(tài)（如果常開(kāi)觸點(diǎn)bit1的狀態(tài)為1，則bit2的狀態(tài)為0，否則bit2的狀態(tài)為1）。立即觸點(diǎn)指令變準(zhǔn)觸點(diǎn)指令與立即觸點(diǎn)指令是有區(qū)別的。為了更好地理解立即觸點(diǎn)指令，首先回顧一下前面介紹過(guò)的標(biāo)準(zhǔn)觸點(diǎn)指令中的普通輸入和普通輸出指令（也稱為掃描輸入和掃描輸出指令）。普通輸入/輸出指令在PLC的掃描周期中處理，在掃描周期的“讀輸入”階段，將物理點(diǎn)的狀態(tài)存入輸入映像存儲(chǔ)區(qū)；在接下來(lái)的“執(zhí)行程序”階段，用戶程序（以梯形圖為例）將按照從上到下、從左到右的順序執(zhí)行，當(dāng)執(zhí)行到普通輸入指令時(shí)，從輸入映像存儲(chǔ)器區(qū)的指令位置將“讀輸入”階段保存的物理點(diǎn)狀態(tài)取出來(lái)，并用于運(yùn)算，運(yùn)算的結(jié)果由普通輸出指令暫存入輸出影像存儲(chǔ)器區(qū)；在后面的“寫(xiě)輸出”階段，暫存于輸出映像存儲(chǔ)器區(qū)的運(yùn)算結(jié)果將被傳輸?shù)捷敵鲦i存器，并最終控制物理點(diǎn)的實(shí)際狀態(tài)。需要注意的是：PLC的CPU掃描周期的各個(gè)階段不會(huì)并行處理，每一時(shí)刻只執(zhí)行一個(gè)掃描階段【10】。立即輸入/輸出指令與普通輸入/輸出指令的不同在于，前者的處理不依賴S7-200的掃描周期。立即輸入指令執(zhí)行時(shí)，將立即獲取實(shí)際輸入值（不受CPU掃描周期的限制），但不會(huì)用該值更新輸入映像寄存器區(qū)的數(shù)據(jù)。立即輸出指令執(zhí)行時(shí)，指令會(huì)立即將數(shù)據(jù)存入輸出映像存儲(chǔ)器區(qū)，并同時(shí)將數(shù)據(jù)經(jīng)輸出鎖存器送到物理點(diǎn)上【11】。4.2.2定時(shí)器與計(jì)數(shù)器指令定時(shí)器指令定時(shí)器是PLC中很重要的一種硬件編程元件，其作用是控制延時(shí)時(shí)間，S7-200系列PLC有3種定時(shí)器指令：TON（接通延時(shí)）、TOF（斷開(kāi)延時(shí)）、TONR（有記憶接通延時(shí)），它們的定時(shí)精度有1ms、10ms和100ms三種定時(shí)器的工作原理為：編程時(shí)預(yù)先確定定時(shí)器的預(yù)設(shè)值（PT）；在程序運(yùn)行過(guò)程中如果定時(shí)器輸入條件成立，定時(shí)器的當(dāng)前值就會(huì)從0開(kāi)始按一定時(shí)間間隔（S)增加；當(dāng)定時(shí)器的當(dāng)前值（最大為32767）達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，定時(shí)器會(huì)產(chǎn)生動(dòng)作，提出中斷請(qǐng)求，從而是PLC的CPU進(jìn)行相應(yīng)的處理。定時(shí)器定時(shí)時(shí)間的計(jì)算公式為T(mén)=PT*S，其中，T是實(shí)際定時(shí)時(shí)間；S是分辨率（可分為1ms、10ms和100ms三個(gè)等級(jí)）；PT是預(yù)設(shè)值，數(shù)據(jù)類型為整型，可以由寄存器（IW、QW、VW、MW、SMW、SW、LW、T、C、AC、AIW）和指針（*VD、*LD和*AC）設(shè)定。計(jì)數(shù)器指令S7-200PLC的計(jì)數(shù)器由集成電路構(gòu)成，主要用于輸入脈沖上升沿計(jì)數(shù)，按技術(shù)速度可分為普通計(jì)數(shù)器（16位計(jì)數(shù)器）和高數(shù)計(jì)數(shù)器（32位計(jì)數(shù)器）。普通計(jì)數(shù)器按計(jì)數(shù)值增、減方式可分為向上計(jì)數(shù)器、向下計(jì)數(shù)器和向上/向下計(jì)數(shù)器，分別對(duì)應(yīng)于指令CTU、CTD和CTUD。普通計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)受CPU掃描周期限制，進(jìn)行高速脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)時(shí)會(huì)丟失計(jì)數(shù)脈沖；而高數(shù)計(jì)數(shù)器不受CPU掃描周期影響，對(duì)高數(shù)脈沖信號(hào)技術(shù)更準(zhǔn)確【12】。4.3系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)流程圖單機(jī)門(mén)禁系統(tǒng)屬于智能弱電系統(tǒng)中的一種安防系統(tǒng)。它作為一種新型現(xiàn)代化安全管理系統(tǒng)，集自動(dòng)識(shí)別技術(shù)和現(xiàn)代安全管理措施為一體，通過(guò)在建筑物內(nèi)的主要出入口、電梯廳、設(shè)備控制中心機(jī)房、貴重物品的庫(kù)房等重要部門(mén)的通道口安裝檢測(cè)機(jī)構(gòu)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由控制機(jī)構(gòu)在中央控制室中完成對(duì)各通道口的通行對(duì)象及通行時(shí)間等進(jìn)行實(shí)時(shí)控制或設(shè)定程序控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)出入口的控制。系統(tǒng)的程序流程圖如下：圖4-3程序設(shè)計(jì)流程圖4.4系統(tǒng)控制程序梯形圖4.4.1開(kāi)關(guān)門(mén)程序4.4.2作息時(shí)間和報(bào)警程序?yàn)榱擞脩舻陌踩以O(shè)置了門(mén)禁系統(tǒng)的作息時(shí)間，為了程序設(shè)計(jì)上的方便，規(guī)定早上7點(diǎn)到晚上十點(diǎn)為工作時(shí)間，系統(tǒng)會(huì)工作。而其它時(shí)間為休息時(shí)間，紅外線感應(yīng)到有人接近系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行報(bào)警。同時(shí)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)也會(huì)全天候工作。啟動(dòng)消防報(bào)警解除消防報(bào)警

5控制系統(tǒng)操作分析1. 按照端口分配表及接線圖連接PLC與門(mén)禁實(shí)物模型；2. 打開(kāi)PLC電源，將示例程序下載至PLC中，將PLC模式選擇開(kāi)關(guān)撥至“RUN”狀態(tài)；3. 按壓密碼輸入?yún)^(qū)“確定”按鈕3S以上，直至讀卡器輸出長(zhǎng)“嘀——”聲，依次將三張ID卡靠近讀卡器有效讀取區(qū)（讀卡器依次輸出三次短“嘀——”聲），再次按壓“確定”按鈕3S以上，直至讀卡器再次輸出長(zhǎng)“嘀——”聲；此時(shí)，用戶卡片級(jí)別確定（首先被識(shí)別的級(jí)別最低、中間被識(shí)別的為中間級(jí)別、最后被識(shí)別的級(jí)別最高）。4. 比較以下三種情況下的門(mén)動(dòng)作，并比較三者開(kāi)門(mén)方式的異同點(diǎn)：①刷取級(jí)別最高卡；②刷取中間級(jí)別卡、輸入用戶密碼；③刷取級(jí)別最低卡、輸入用戶密碼、鑰匙撥至開(kāi)門(mén)狀態(tài)；5. 嘗試編譯新的控制程序，實(shí)現(xiàn)與示例程序不同的控制效果。

6總結(jié)綜上所述，智能門(mén)禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施對(duì)我們的現(xiàn)實(shí)生活產(chǎn)生了極大的便利，具有非常高的實(shí)用價(jià)值。在經(jīng)過(guò)了幾周的課程設(shè)計(jì)，使我學(xué)到了非常多的東西，不僅使我對(duì)PLC理論的理解更加深刻，將理論靈活地應(yīng)用到實(shí)際當(dāng)中去，還讓我學(xué)會(huì)了怎么培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神，從而可以不斷地挑戰(zhàn)自己，戰(zhàn)勝自己，超越自己。創(chuàng)新就是要我們將學(xué)會(huì)的理論靈活地契合實(shí)際，并不斷的開(kāi)