《密码锁设计1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《密码锁设计1（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、攀枝花学院本科综合课程设计 综合分析顶管位置主要位于粉质粘土层，地下水位以下。开挖竖井过程中如出现异常地质情况，及时与设计单位联系，进行协商处理。施工前应与铁路供电段、电务段、通信段联系，首先探明铁路两侧施工范围内各种管线位置、埋深、并进行监护和防护。17攀枝花学院本科综合课程设计院 综合分析 1 综合分析当今市场上的密码锁很多，有机械式的，有单片机控制的，也有电脑控制的、还有PLC控制的。这些密码锁的用处也很广泛，如保险箱、安全门、还有一些大型企业的库房等。机械式的密码锁大多用天保险箱等小门上，易于安装，机械密码锁的机械结构复杂，制造工艺复杂，造价高且保密性也不是很好。单片机的密码锁，易于实
2、现，便于控制，在批量生产时成本低，但是在单个生产是成本就高了，单片机的知识结构复杂不易学，对使用者来说操作有困难。PLC控制的密码锁主要用PLC的逻辑功能来实现，PLC还包含有计数和定时功能，这些功能都可能用到密码锁里面去，从增加密码的复杂程度，这对财产的保密性有了很大的提高。单片机也有这些功能，但是它需要多个芯片共同合作来完成，增设扩展槽和接口。而且单片机是一块一块的芯片，没有一个固定和整体结构，还要增加一些电路板。PLC就不同了，PLC是一个整体结构，在PLC里面包含了很多的功能块，且它的对环境的要求也不高，在环境比较特殊的情况下也能正常工作（如潮湿、温度较高、粉尘、磁场大等）。单片机与它
3、相比就逊色多了，因为以上的工作环境都会引起单片机的工作不稳定，易出现事故（如线路短路、老化、干拢强等）。PLC的结构不难，易学、易操作。PLC的I/O接口众多，可以控制多个输入输出口，且能正常工作，用PLC设计的密码锁可用于一般家庭里的门控制，用PLC的输出端接一个中间继电器，利用继电器来控制一个电磁锁的线圈与电源的通断，通电时线圈产生强大的电磁力，电磁力克服弹簧力，即可以打开门。再在PLC的输出端接一个继电器，用来控制电铃的与电源的通断。当有人盗取密码而使控制电铃的继电器动作，电铃响即为报警。也可以用PLC来控制一些大型企业库门，比如说，库门的质量很大，有几吨吧，人为的开启和关闭非常困难，只
4、有通过电动机来带动。用PLC来控制电动机的开启，和正反转。以这样的方式来实现门的开关。如果电机拖不动可用液压来实现。同样也在PLC的输出端接电铃控制开关，以防盗用。由于是市场经济，设计主要考虑多用户、小成本、实用、好用，所以选用控制电磁锁为主进行设计。对于密码肯定要要按密码键，键的多少直接关系到密码的复杂程度以及财产的安全性。密码键少了，易被别人以试探出来，这样不好。密码键多了虽然能解决密码复杂程度的问题，但是密码键越多也就是说PLC的I/O接口越多，也就关系到PLC的价格问题。因为PLC的I/O接口起多价格越贵，功能越大。虽说功能越大，在扩展方面有很方便，这对个体用户来说是不适用的。我们可以
5、借鉴一些密码锁，如银行提款机的密码。它是09个键加一些功能键，从10位数字中选6位来作为密码并排序。它的密码可有多少个是算的出来的（6位数字的密码）：个，够多了。银行提款机的密码是用电脑控制的，对设计密码位数可以随便取，若不够加一个扩展槽就是了，但是对PLC来说就不行了，因为一扩展就要增加成本。现在市场上的PLC品牌比较多，如西门子、三菱、欧姆龙、松下、A-B公司等，这些厂家生产的PLC的I/O接口都攀枝花学院本科综合课程设计院 给给出出题 非常有限，如西门子S7-200系列的PLC，CPU212的I/O接口为8/8，CPU214的I/O接口是14/14，CPU215的I/O接口是14/14。
6、S7-200 CPU22X的I/O接口有6入/4出、8入/6出、14入/16出和24入16出。而三菱公司的系的PLC攀枝花学院本科综合课程设计院 拟定方案 是的I/O接口有256个I/O接口。A-B公司PLC-5系列的PLC主要用于大、中、小型企业，所以接口数都比较多。若我以提款机为例则要14个输入接口，2个输出接口。可选用S7-200系列中的CPU214，但是我所选用的PLC以后想再扩展就困难了，所以不可取。若选用09间的部分数字则密码的复杂程度要减少，也不行。以上想法都没有充分利用PLC的计数功能，我选用9中的部分数字，通过按键次数和排序来作为密码，这样的密码的复杂程度就增加了，若选用04
7、个键作为密码键，再加紧上3个功能键才十一个键，可发设置的密码数为个，因为按键可以是任意个数字，若以10以内的数字为例则有个密码，这对家庭用户来说已经够用了。所以选用一个8键的密码锁来设计。2 拟定方案方案一用PLC中的计数器和与逻辑功能来实现，选用04个4个数字，通过5个键按键顺序和按键次数来设置密码，如按键顺序为43201,按键次数分别为87342等，当按键次数和按键顺序都正确时按下启动键才能开锁。若输错密码累记3次则系统报警。修改密码时，可以调换PLC的I/O接口的接头和修改计数器的计数次数，所以比较方便。这种方案被破密的概率为。若我们取按键的次数在10以内时，被破密的概率为方案二攀枝花学
8、院本科综合课程设计院 拟定方案 还是用PLC的计数器和逻辑功能来编程，不过只用少许的几个键，也只选用04个数字中的3个数字排序，再用按键的次数来确定确定锁的开与关。当输入数字正确且按键的次数正确时候才能开锁。否则不能开锁，当输错密码的次数达到一定的数值时和按错密码键时，警铃响。另外没有用那的那两个键设为密码陷阱,当有人不小心按到陷阱键时,警铃就响。这样可以提高系统的防盗性。修改密码时可以通过调换I/O接口的顺序，也可以修改计数器的计数次数。该方案的安全度为，若我们取按键的次数在10以内时，安全度为，这种概率已经很低了，由于有报警键就进一步提高系统的防盗性。方案三 在方案一和方案二的基础上再加一
9、个键，也就是说有9个按键，将这9个按键可设为正方形，将按键和PLC的输入接口间设置成旋转式的（就像老式的电话机一样，通过旋转的角度来拨号）只有将键拨到正确的数字上，再输入正确的按键次数来开启锁。经以上三种方案的比较最终选定方案二。因为方案二所用的PLC的接口比方案一少，且比方案一经济和安全。方案三虽然比方案二安全，是增加了额外的设计增加了设计任务，且增加经费。方案二已经够安全了，所以方案三也就用不着了。根据方案二的设想，绘出密码锁的系统原理图：图1攀枝花学院本科综合课程设计院 硬件部件- PLC选择 3 硬件部件3.1 PLC的选择由于开锁的密码是04五个键，外加启动、复位和停止键共八个键，也
10、就是说所要找的PLC只少有8个输入端口。输出接口要两个，一个接电磁锁的电源开关；另一个接警铃，即PLC的输出端口只少有两个输出接口。（ 1 ）对输入 / 输出点的选择 盲目选择点数多的机型会造成一定浪费。要先弄清除控制系统的 I/O 总点数，再按实际所需总点数的 15 20 留出备用量（为系统的改造等留有余地）后确定所需 PLC 的点数。 另外要注意，一些高密度输入点的模块对同时接通的输入点数有限制，一般同时接通的输入点不得超过总输入点的 60 ； PLC 每个输出点的驱动能力（ A/ 点）也是有限的，有的 PLC 其每点输出电流的大小还随所加负载电压的攀枝花学院本科综合课程设计院 PLC选择
11、 不同而异；一般 PLC 的允许输出电流随环境温度的升高而有所降低等。在选型时要考虑这些问题。 ( 2 ）对存储容量的选择 对用户存储容量只能作粗略的估算。在仅对开关量进行控制的系统中，可以用输入总点数乘 10 字 / 点输出总点数乘 5 字 / 点来估算；计数器 / 定时器按（ 3 5 ）字 / 个估算；有运算处理时按（ 5 10 ）字 / 量估算；在有模拟量输入 / 输出的系统中，可以按每输入 / （或输出）一路模拟量约需（ 80 100 ）字左右的存储容量来估算；有通信处理时按每个接口 200 字以上的数量粗略估算。最后，一般按估算容量的 50 100 留有裕量。对缺乏经验的设计者，选择
12、容量时留有裕量要大些。（ 3 ）对 I/O 响应时间的选择 PLC 的 I/O 响应时间包括输入电路延迟、输出电路延迟和扫描工作方式引起的时间延迟（一般在 2 3 个扫描周期）等。对开关量控制的系统， PLC 和 I/O 响应时间一般都能满足实际工程的要求，可不必考虑 I/O 响应问题。但对模拟量控制的系统、特别是闭环系统就要考虑这个问题。 （ 4 ）根据输出负载的特点选型不同的负载对 PLC 的输出方式有相应的要求。例如，频繁通断的感性负载，应选择晶体管或晶闸管输出型的，而不应选用继电器输出型的。但继电器输出型的 PLC 有许多优点，如导通压降小，有隔离作用，价格相对较便宜，承受瞬时过电压和
13、过电流的能力较强，其负载电压灵活（可交流、可直流）且电压等级范围大等。所以动作不频繁的交、直流负载可以选择继电器输出型的 PLC 。 （ 5 ）对在线和离线编程的选择离线编程示指主机和编程器共用一个 CPU ，通过编程器的方式选择开关来选择 PLC 的编程、监控和运行工作状态。编程状态时， CPU 只为编程器服务，而不对现场进行控制。专用编程器编程属于这种情况。在线编程是指主机和编程器各有一个 CPU ，主机的 CPU 完成对现场的控制，在每一个扫描周期末尾与编程器通信，编程器把修改的程序发给主机，在下一个扫描周期主机将按新的程攀枝花学院本科综合课程设计院 PLC的选择 序对现场进行控制。计算机辅助编程既能实现离线编程，也能实现在线编程。在线编程需购置计算机，并配置编程软件。采用哪种编程方法应根据需要决定。（ 6 ）据是否联网通信选型 若 PLC 控制的系统需要联入工厂自动化网络，则 PLC 需要有通信联网功能，即要求 PLC 应具有连接其他 PLC 、上位计算机及
