基于PLC的門禁控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

王永振 李樺芃

摘要：門禁系統(tǒng)是對(duì)各類通道的權(quán)限進(jìn)行管理。隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和居民生活水平的不斷改善和提升，安全問題也逐漸成為大眾普遍關(guān)注的熱點(diǎn)，所以才誕生了門禁系統(tǒng)。近幾年，門禁系統(tǒng)得到了飛躍性的發(fā)展，出現(xiàn)了指紋識(shí)別、無線辨認(rèn)、生物鑒定等一系列高端科學(xué)技術(shù)。本課題的設(shè)計(jì)主要包括IC卡、讀卡器、計(jì)數(shù)機(jī)、施耐德可編程控制器、LCD顯示屏、電控鎖及傳感器等一系列的硬件裝置組成。用戶在進(jìn)入系統(tǒng)之間需按照等級(jí)來加以劃分，故在該軟件設(shè)計(jì)中將其進(jìn)出的方式劃分為三種等級(jí)：IC卡，IC卡+密碼，IC卡+密碼+鑰匙。本設(shè)計(jì)還增加了數(shù)據(jù)記錄和進(jìn)出人員信息顯示等功能。主要是實(shí)現(xiàn)了進(jìn)出通道的權(quán)限和進(jìn)入通道的方式等這些功能。

關(guān)鍵詞：PLC;IC卡;傳感器

1概述

本文就要對(duì)一種以一個(gè)PLC的技術(shù)方案為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的智能門禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行深入研究。該項(xiàng)新科目的主要應(yīng)用辦公場(chǎng)所分別主要包括：國家智能化政府辦公中心大廈、政務(wù)處、辦辦公室、醫(yī)療保健服務(wù)專業(yè)小區(qū)、供電管理局及社區(qū)變電站、以及中國電信網(wǎng)絡(luò)基站。門禁安全控制管理系統(tǒng)的基本功能結(jié)構(gòu)由：IC卡+密碼+鑰匙+讀卡器+自動(dòng)控制器+電控鎖+傳感器+自動(dòng)開關(guān)門鎖等機(jī)構(gòu);在這一點(diǎn)的研究基礎(chǔ)上再次創(chuàng)新增設(shè)了實(shí)時(shí)記錄公共交通工具車輛出入等相關(guān)人員活動(dòng)資料等多項(xiàng)功能，運(yùn)用多種技術(shù)方式將它們結(jié)合打造出形成一個(gè)完全相對(duì)封閉的安全監(jiān)控工作管理環(huán)境。

2門禁系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

門禁系統(tǒng)的基礎(chǔ)構(gòu)成：由識(shí)別卡、讀卡器、控制器、電控門鎖和傳感器等部分組成。

門禁系統(tǒng)的工作原理：門禁系統(tǒng)的基本原理工作控制原理概述如下：每個(gè)持卡人用戶可以直接通過自動(dòng)開機(jī)刷卡，設(shè)備上的一臺(tái)自動(dòng)讀卡器把卡里所有已經(jīng)存儲(chǔ)的控制信息都轉(zhuǎn)換成了具有相應(yīng)的控制信號(hào)，并直接通過轉(zhuǎn)換傳遞到一個(gè)門禁系統(tǒng)控制器，門禁系統(tǒng)控制器以此作為系統(tǒng)的控制核心，對(duì)這些控制信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行物理判斷和數(shù)據(jù)分析，之后再由各個(gè)系統(tǒng)向這些用戶的卡傳遞，然后由各個(gè)系統(tǒng)對(duì)這些用戶的卡做出一些具有相應(yīng)的控制動(dòng)作。

3門禁控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

通過采用I/O數(shù)據(jù)接口的該模塊使它能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)采集到被應(yīng)用控制品在工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用過程現(xiàn)場(chǎng)中的各個(gè)測(cè)量參數(shù)，并以此類現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量數(shù)據(jù)模型為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及其提供給被控制品的信息，針對(duì)所有被控制品物體和其他受測(cè)到的物體。同時(shí)通過一個(gè)I/O遠(yuǎn)程接口控制模塊把遠(yuǎn)程控制器的執(zhí)行處理結(jié)果通過傳遞連接到整個(gè)被控工業(yè)設(shè)備或者也就是主控工業(yè)生產(chǎn)的整個(gè)全過程，從而可以驅(qū)動(dòng)不同的遠(yuǎn)程執(zhí)行處理機(jī)構(gòu)可以去直接實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

IBAAC-08系統(tǒng)控制器就是在繼承了傳統(tǒng)單機(jī)式門禁自動(dòng)控制系統(tǒng)技術(shù)的前提和基礎(chǔ)上重新地融入了防盜報(bào)警控制系統(tǒng)，既明確地說清了防盜報(bào)警控制系統(tǒng)的基本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，即：控制器+讀卡器+自動(dòng)開關(guān)門的結(jié)構(gòu)，又充分利用了防盜報(bào)警裝置及其設(shè)備中常見的各種門磁自動(dòng)開關(guān)共同組合而形成這套用一間房子作為檢測(cè)假設(shè)或者是防護(hù)物體來檢測(cè)對(duì)象的一套系統(tǒng)。

4系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)采用的是施耐德公司的TWDLCAA40DRF系列的可編程控制器。選用施耐德公司的控制器是因?yàn)榇蠖嚅T禁系統(tǒng)都采用的是施耐德公司的可編程控制器，再加之此系列控制器編程語言簡(jiǎn)單易懂，且電路連接沒有那么復(fù)雜，它匯集了施耐德可編程控制器的所有功能。根據(jù)門禁系統(tǒng)控制要求、硬件設(shè)計(jì)的情況和I/O端口的分配進(jìn)行軟件編程設(shè)計(jì)，該編程必須符合門禁系統(tǒng)所要求是實(shí)現(xiàn)的所有功能。在軟件設(shè)計(jì)中，首先需要按照控制系統(tǒng)的功能要求畫出系統(tǒng)流程框架圖，按照不同的功能要求編寫出不同的的功能模塊，編寫好程序編譯正確后可以復(fù)制到仿真程序中進(jìn)行調(diào)試。

軟件調(diào)試：

（1）按照端口分配表連接PLC與門禁實(shí)物模型。

（2）打開PLC電源開關(guān)，把示例程序下載到PLC中，PLC模式選擇開關(guān)撥至“RUN”狀態(tài)。

（3）當(dāng)密碼輸入后點(diǎn)擊確定按鈕3S以上，若讀卡器發(fā)出嘀的一聲，這時(shí)可停止按鈕，將三張不同級(jí)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(jí)別。

（4）對(duì)比這三種不同級(jí)別卡片的開門方式有何不同，又有何相同：①刷最低級(jí)別卡、輸入密碼、鑰匙開門;②刷中間級(jí)別卡、輸入用戶密碼;③刷最高級(jí)別卡。

注意：門每次開，10S后自動(dòng)關(guān)閉。實(shí)例程序中將用戶密碼設(shè)置為“1234+確定”。

（5）試著創(chuàng)新編譯控制程序，達(dá)到和例舉程序不一樣的控制效果。

5總結(jié)

設(shè)計(jì)的過程中遇到了很多的問題，由于專業(yè)的知識(shí)我沒有做到全面的掌握，所以論文還有很多不足，有之前學(xué)到過而忘記的知識(shí)，又有從未接觸過的領(lǐng)域，但是這些問題都在不斷地學(xué)習(xí)查詢和老師的悉心指導(dǎo)下一一克服。雖然設(shè)計(jì)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(jiān)持，刻苦專研就一定有所收獲。

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