基于PLC 的保安門禁系統設計

王熙雛，張淑紅

(蘇州工業職業技術學院 江蘇 蘇州 215104)

0 引言

隨著經濟發展，在一些保密性較強的單位都采用自動門控制系統，這種對進出人員進行選擇的非公共區域對自動門功能要求最高，需通過門禁系統是對入門授權進行識別。在識別或檢測入門授權通過以后，向自動門的控制系統提供開門信號。本文將基于PLC 對保安門禁系統進行設計，以此來體現PLC 在自動門控制中的應用。

1 系統設計要求及結構

1.1 設計要求

保安系統采用觸摸屏控制來作為門禁系統，當有人欲進門時，需啟動按鈕X0，進入觸摸屏密碼輸入界面輸入密碼數值。密碼數值會通過一個算法，這個算法編入PLC內，例如y=5x+6。觸摸屏上會產生一個數字，如是合法進門者會知道這個算法，然后把此數字帶入心中已知的算法中，得出結果，作為進門者在觸摸屏上輸入的密碼數值，確認密碼后，輸入的結果和PLC 算出的密碼一致，則打開保密開關進入，1 min 后自動關閉，并且加設緝盜門。如若密碼輸入不正確，5 s 后允許重新輸入密碼，但最多只允許輸入3 次，3 次內輸入正確也可以打開保密開關進入，1 min后自動關閉，并且加設緝盜門。如若3 次都沒輸入正確密碼，則被認為是不知道密碼，將關上緝盜門并報警。如若輸入密碼后30 s 內不確認，也將其視為不知道密碼，將關上緝盜門并報警。保安可以啟動按鈕X2，來打開緝盜門，并消除報警。

1.2 系統結構

a)主控制器

本系統的主控制器采用日本三菱公司生產的FX2N-48MR 型PLC，該PLC 功能較強大，提供24 個輸入點和24 個輸出點，均采用8 進制編號。三菱PLC 的編程指令簡單易懂且程序設計靈活，可采用梯形圖或者指令語言進行軟件設計。

b)I/0 點分配方案

三菱FX2N－ 48MR 型PLC 采用整體式結構，其控制單元提供24 個輸入點，24 個輸出點。本系統需要3 個輸入點、3 個輸出點，門禁系統具體的I/O 分配見表1 所示。

表1 I/0 點分配表

2 軟件設計

2.1 順序功能圖

分析設計要求，繪制門禁系統的順序功能圖如圖1所示。

2.2 梯形圖

根據順序功能圖，繪制門禁系統的梯形圖，見圖2所示。

2.3 過程分析

PLC 通電后，M0=ON，啟動密碼輸入按鈕X0，M1=ON，輸入密碼，輸入后啟動密碼確認按鈕X1，M2=ON。若密碼正確，M3=ON，打開保密機關，Y0=ON，1 min 后，M4=ON，保密機關自行關閉并加設緝盜門。若密碼錯誤，延時5 s 后開始計數，在規定次數(3 次)的范圍內，允許返回M1 步重新輸入密碼，若密碼正確，M3=ON，打開保密機關，Y0=ON，1 min 后，M4=ON，保密機關自行關閉并加設緝盜門。若3 次密碼輸入都不正確，將算違紀操作處理，M5=ON，關閉緝盜門并報警，即Y1=ON，Y2=ON。在M1 步，30 s 內不確認密碼，也算違紀操作處理，M5=ON，關閉緝盜門并報警，即Y1=ON，Y2=ON。

另外在M1 步，觸摸屏上將顯示D0 這個隨機數，PLC通過y=5x+6 計算出密碼存入D2。確認密碼時就是拿輸入值D3 與PLC 計算出的密碼D2 進行比較。

保安可通過啟動按鈕X2，來使M4，M5 復位，打開緝盜門，消除報警。

3 結語

本文以PLC 為核心，設計了一個保安門禁系統，分析控制要求，確定I/0 分配，繪制順序功能圖并編程，加入觸摸屏門禁算法系統用來選擇性的使進門者通過，起到安全防護的作用，具有一定的創新意義，但還需進一步研究、完善。

［1］周亞軍.電氣控制與PLC 原理及應用［M］.西安:西安電子科技大學出版社，2008.

［2］孫振強.可編程序控制原理及應用教程［M］.北京:清華大學出版社，2005.

［3］洪志育.例說PLC［M］.北京:人民郵電出版社，2006.