【正文】 這次的設(shè)計是我人生中的一大成就，以前從未想過自己也能設(shè)計某種東西，簡直是天方夜譚，可如今實現(xiàn)了，證明了沒有想不到，只有做不到，努力還是會有收獲的。 雖然設(shè)計的過程比較艱辛，但結(jié)果總是讓人喜悅的，這給我以后的生活造成了巨大的影響，以后遇到再大的 困難只要努力堅持，刻苦專研就一定有所收獲。設(shè)計的過程通過軟件仿真得到了結(jié)果，這些在正文中都有所體現(xiàn)。用戶進出系統(tǒng)需按等級加以分區(qū)，故軟件設(shè)計時將進出方式分為三個等級： IC 卡，IC 卡 +密碼， IC 卡 +密碼 +鑰匙。適用范圍為：智能辦公樓、政府辦公機構(gòu)、醫(yī)院、智能小區(qū)、供電局變電站和電信基站。門禁系統(tǒng)在生活中很常 見，也很重要，給我們的生活帶來了方便。 （ 3） 開門，關(guān)門，開窗，關(guān)窗程序中需要添加一個限位開關(guān)觸點這樣才能實現(xiàn)門窗的及時停止。 （ 5） 試著創(chuàng)新編譯控制程序，達到和例舉程序不一樣的控制效果。 15 （ 3） 當(dāng)密碼輸入后點擊確定按鈕 3S 以上，若讀卡器發(fā)出嘀的一聲，這時可停止按鈕，將三張不同級別的 IC 卡放在讀卡 器附近，和以上情況一樣則可確定卡片的級別。且分別進行保持。 當(dāng)有消防事件產(chǎn)生，按下消防按鈕，門窗全部打開，消防報警燈亮，只有當(dāng)工作人員手動解除報警后，同時門窗關(guān)閉窗開限位信號自身斷掉，開窗燈閉。 13 密碼確認(rèn)輸入，智能 4 位密碼都輸入正確之后并按下了確認(rèn)按鈕才會有密碼輸入正確的信號，當(dāng)定時時間一到，開門信號停止 。 對應(yīng)確認(rèn)按鈕。 程序梯形圖 對于密碼的設(shè)置可以參考 8421BCD 碼， 這里默認(rèn)的 4 位密碼是 1234，利用 4 個 PLC元件 表示 1，以此類推，此程序按要求實現(xiàn)以下功能： （ 1） 由于不同用戶加密程度不同，為此按用戶等級將開門方式分了以下幾種： 級別一：級別 1IC 卡號 +密碼 +鑰匙 =開門一次（ 10s 后自動關(guān)閉） 級別二：級別 2IC 卡號 +密碼 =開門一次（ 10s 后自動關(guān)閉） 級別三：級別 3IC 卡號 =開門一次（ 10s 后自動關(guān)閉） （ 2） 門窗、消防和報警這些狀態(tài)在總控室有指示燈提示。 COM 24V ID1 ID2 密碼 A 密碼 B 密碼 C 密碼 D 門開 報警 門關(guān) 消防 窗開 窗關(guān) 報警 解除 鑰匙 消防 圖 系統(tǒng)電路原理圖 4 系統(tǒng)軟件的設(shè)計 本設(shè)計采用的是施耐德公司的 TWDLCAA40DRF 系列的可編程控制器。 （ 6） 外部設(shè)備接口 此接口可將外部設(shè)備與主機相聯(lián)來完成系統(tǒng)中相應(yīng)的操作。 （ 3） 電源 可編程控制器通常用 220V 交流電源的內(nèi)部直流穩(wěn)壓電源作為模塊內(nèi)的直流電壓組件。 PLC 的內(nèi)部存儲器有兩類，一類是系統(tǒng)程序存儲器，主要存 放系統(tǒng)管理和監(jiān)控程序及對用戶程序作編譯處理的程序，系統(tǒng)程序已由廠家固定，用戶不能更改；另一類是用戶程序及數(shù)據(jù)存儲器，主要存放用戶編制的應(yīng)用程序及各種暫存數(shù)據(jù)和中間結(jié)果。用戶買到 PLC 后可按照說明書使用 PLC 編程靈活的改變其中一些功能，使其設(shè)計更加人性化，所以選用 PLC 使門禁系統(tǒng)的設(shè)計更加便捷易懂。 控制中 心隨時處于待命狀態(tài)，待有人刷卡時，讀卡器獲取卡里的信息，將此信息通過信道傳遞給控制中心，控制 中心根據(jù)儲存的信息判斷卡的有效性，再將結(jié)果傳遞給相應(yīng)的子系統(tǒng)，再由子系統(tǒng)做出相應(yīng)的動作，同時系統(tǒng)會記錄此次事件。 （ 5） 電源管理 電源連續(xù)工作是門禁控制出入口最大的特點，所以門禁控制器具有自動充電功能和備用電池。 圖 電控鎖和傳感器 門禁控制器 門禁控制器的功能 （ 1） 門禁控制器的復(fù)位 門禁系統(tǒng)的復(fù)位方式有三種：上電復(fù)位、按鍵復(fù)位和系統(tǒng)遙控復(fù)位。 N 溝道場效應(yīng)管的添加也是為了實現(xiàn)阻抗的轉(zhuǎn)換。傳感器感應(yīng)被測量，將其信息轉(zhuǎn)換成別的形式輸出，例開始 是否 有 上電、復(fù)位 讀取 IC 卡上數(shù)據(jù) 完成？ 開始讀時鐘芯片命令字 讀數(shù)據(jù)到指定地址。電控鎖也有軟件部分，軟件部分與控制中心連接，它的作用是記錄信息 。當(dāng)卡插入時，簧片被頂開；當(dāng)卡未插入時，簧片閉合 [9]。 讀卡器由鍵盤、單片機、監(jiān)控電路等部分組成。由于早期 USB 接口并不普及，因此數(shù)碼相機的輸出口都是同電腦的串口連接的，由于串口的數(shù)據(jù)傳輸速度很低，如果把這些數(shù)據(jù)拷貝到硬盤上，那就要花費大量的等待時間了，因此，讀卡器就應(yīng)運而生了。 IC 卡的特點： IC 卡即為智能卡。所以相對來說此類卡安全性能較高，價格也不貴。這類 IC 卡是同步通信的方式，為非主動型 IC 卡，不僅使用方便，而且價格相對實惠，市場上大多采用這類 IC 卡。 （ 3）實現(xiàn) 3 種不同權(quán)限 IC 卡以不同方式的開門。 門禁系統(tǒng)工作過程的硬件實現(xiàn)框圖 門禁系統(tǒng)的工作過程是：持卡人通過刷卡，設(shè)備上的讀卡器將卡里存儲的信息轉(zhuǎn)換成相應(yīng)信號，并轉(zhuǎn)遞給門禁控制器，門禁控制器 作為系統(tǒng)的中心，將信號做出判斷分析，之后將其傳遞給各個系統(tǒng)，再由各系統(tǒng)做出相應(yīng)的動作。非接觸卡有加密卡、存儲卡和 CPU 卡，接觸卡有記憶卡， CPU 卡，超級智能卡。 （ 3） 電控鎖：主要負(fù)責(zé)門的開關(guān)。根據(jù)卡的種類不同，讀卡器也分多種類型，例如在一些高級場所和機要處的出入口，可以用生物識別來作為終極識別裝置，這是將來的發(fā)展方向。 缺點：價格昂貴，對識別者和識別者周圍環(huán)境要求較高，導(dǎo)致識別效果不好，例如識別者的面部變化會導(dǎo)致識別失敗。 缺點：成本偏高。 （ 1） 磁卡： 優(yōu)點：一人一卡，安全性能一般；可以聯(lián)機，有進出記錄；成本較低。 缺點：最多只能同時存儲三組密碼，保密性低；不能存儲進出記錄，只能單向操 作。 （ 4） 當(dāng)系統(tǒng)有消防事宜發(fā)生時，處于中央控制室中控制人擁有打開所有門窗且進行系統(tǒng)報警的權(quán)利。 （ 3） 無線門禁技術(shù)日漸成熟 無線門禁系統(tǒng)的問世超越了人們對 門禁的認(rèn)識，以前人們普遍認(rèn)為必須有實物接觸才能實現(xiàn)開門，無線門禁利用了當(dāng)今最智能化的無線物聯(lián)網(wǎng)，可以通過藍牙、 GPS、 FSK等方式傳輸，更加提高了門禁系統(tǒng)的安全性，這也是現(xiàn)在做的最為成熟的一種門禁系統(tǒng)。 門禁系統(tǒng)的發(fā)展 門禁系統(tǒng)在市場上發(fā)展很快，出現(xiàn)了很多新技術(shù)，例如人體特征識別（生物識別），手機一卡通，無線控制門禁之類的，它們各有所長，安全性和便捷性也有了非常大的提高，并且出現(xiàn)在各個領(lǐng)域，可以算得上是無處不在，這也標(biāo)志著門禁系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展得比較成熟。適用范圍為：智能辦公樓、政府辦公機構(gòu)、醫(yī)院、智能小區(qū)、供電局變電站和電信基站。本次設(shè)計主要是基于 PLC 可編程控制器的一種設(shè)計，利用讀卡器、控制器、傳感器、電磁鎖、識別卡 等其他設(shè)備構(gòu)成，實現(xiàn)了多級別區(qū)分功能，報警功能，消防功能等 [1]。門禁系統(tǒng)不僅給管理人員提供了更加安全便捷的管理模式，也給使用者帶來了更便捷體驗。 關(guān)鍵詞： PLC IC 卡 傳感器 Design of Access System Based on PLC Student majoring in automation Binmei Tang Tutor Zhihe Ji Abstract： Access control system is to manage the various channels of authority. As people39。本設(shè)計由 IC卡、讀卡器、施耐德可編程控制器、電控鎖和傳感器這些硬件設(shè)備構(gòu)成。 本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 題 目 基于 PLC 的門禁系統(tǒng)設(shè)計 姓 名 學(xué)號 二級學(xué)院