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1、1 综合分析当今市场上的密码锁诸多，有机械式的,有单片机控制的,也有电脑控制的、尚有LC控制的。这些密码锁的用处也很广泛,如保险箱、安全门、尚有某些大型公司的库房等。机械式的密码锁大多用天保险箱等小门上，易于安装，机械密码锁的机械构造复杂,制造工艺复杂,造价高且保密性也不是较好。单片机的密码锁,易于实现，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，单片机的知识构造复杂不易学,对使用者来说操作有困难。PL控制的密码锁重要用L的逻辑功能来实现，还包具有计数和定期功能,这些功能都也许用到密码锁里面去,从增长密码的复杂限度,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
2、种芯片共同合伙来完毕,增设扩展槽和接口。并且单片机是一块一块的芯片,没有一种固定和整体构造，还要增长某些电路板。PL就不同了,PL是一种整体构造，在PL里面涉及了诸多的功能块,且它的对环境的规定也不高，在环境比较特殊的状况下也能正常工作(如潮湿、温度较高、粉尘、磁场大等)。单片机与它相比就逊色多了，由于以上的工作环境都会引起单片机的工作不稳定，易浮现事故(如线路短路、老化、干拢强等）。LC的构造不难，易学、易操作。PL的O接口众多,可以控制多种输入输出口，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的输出端接一种中间继电器，运用继电器来控制一种电磁锁的线圈与电源的通断，
3、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的输出端接一种继电器,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PL来控制某些大型公司库门，例如说,库门的质量很大,有几吨吧,人为的启动和关闭非常困难，只有通过电动机来带动。用PLC来控制电动机的启动，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，设计重要考虑多顾客、小成本、实用、好用,因此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限度以及财产的安全性
4、。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限度的问题，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。由于PLC的/O接口起多价格越贵,功能越大。虽说功能越大，在扩展方面有很以便，这对个体顾客来说是不合用的。我们可以借鉴某些密码锁,如银行提款机的密码。它是0个键加某些功能键，从0位数字中选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,若不够加一种扩展槽就是了，但是对P来说就不行了,由于一扩展就要增长成本。目前市场上的L品牌比较多,如西门子、三菱、
5、欧姆龙、松下、A-B公司等，这些厂家生产的PL的I/O接口都非常有限，如西门子S7200系列的C,CU12的I/O接口为/,CP2的O接口是14/4,PU15的IO接口是44。S7-0 CPU22X的I/O接口有6入出、入/6出、1入6出和24入16出。而三菱公司的系的PC是的I/O接口有56个I/O接口。A-B公司LC5系列的PLC重要用于大、中、小型公司,因此接口数都比较多。若我以提款机为例则要4个输入接口，个输出接口。可选用S7-200系列中的CU14，但是我所选用的PLC后来想再扩展就困难了，因此不可取。若选用9间的部分数字则密码的复杂限度要减少，也不行。以上想法都没有充足运用PLC的
6、计数功能，我选用中的部分数字,通过按键次数和排序来作为密码，这样的密码的复杂限度就增长了,若选用04个键作为密码键,再加快上3个功能键才十一种键，可发设立的密码数为个,由于按键可以是任意个数字，若以1以内的数字为例则有240000个密码，这对家庭顾客来说已经够用了。因此选用一种8键的密码锁来设计。2 拟定方案方案一用LC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立密码，如按键顺序为4320,按键次数分别为87342等，当按键次数和按键顺序都对的时按下启动键才干开锁。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
7、多次数，因此比较以便。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还是用C的计数器和逻辑功能来编程，但是只用少量的几种键,也只选用0个数字中的3个数字排序,再用按键的次数来拟定拟定锁的开与关。当输入数字对的且按键的次数对的时候才干开锁。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。此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多次数。该方案的安全度为，若我们取按键的次数在1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
8、步提高系统的防盗性。方案三 在方案一和方案二的基本上再加一种键，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的输入接口间设立成旋转式的（就像老式的电话机同样，通过旋转的角度来拨号)只有将键拨到对的的数字上，再输入对的的按键次数来启动锁。经以上三种方案的比较最后选定方案二。由于方案二所用的PL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，是增长了额外的设计增长了设计任务，且增长经费。方案二已经够安全了,因此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13 硬件部件3.1 LC的选择由于开锁的密码是4五个键，外加启动、复位和停止键共八个键,也就
9、是说所要找的PLC只少有8个输入端口。输出接口要两个,一种接电磁锁的电源开关;另一种接警铃，即C的输出端口只少有两个输出接口。（ ）对输入/ 输出点的选择 盲目选择点数多的机型会导致一定挥霍。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1 0 留出备用量（为系统的改造等留有余地)后拟定所需PLC 的点数。 此外要注意，某些高密度输入点的模块对同步接通的输入点数有限制，一般同步接通的输入点不得超过总输入点的 6 %； 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不同而异;一般 L 的容许输出电流随环境温度的升高而有所减少
10、等。在选型时要考虑这些问题。 （ 2)对存储容量的选择 对顾客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 字 / 点来估算;计数器 / 定期器按( 3 5）字 / 个估算;有运算解决时按（5 )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 10)字左右的存储容量来估算;有通信解决时按每个接口200字以上的数量粗略估算。最后，一般按估算容量的 50 0 %留有裕量。对缺少经验的设计者,选择容量时留有裕量要大些。（ 3 )对I/O响应时间的选择 C 的 I/O 响应时间涉及输入电路延迟、输出
11、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, PL 和 I/O 响应时间一般都能满足实际工程的规定，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 LC的输出方式有相应的规定。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有许多长处,如导通压降小，有隔离作用，价格相对较便宜，承受瞬时过电压和过电流的能力较强,其负载电压灵活(可交流、可直流)且电压级别范畴大等。因此动作不频繁的交、直流负载可以选择继电器输出型的 L
12、C 。 ( 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种U ，通过编程器的方式选择开关来选择PLC 的编程、监控和运营工作状态。编程状态时, CU 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状况。在线编程是指主机和编程器各有一种CPU，主机的 U 完毕对现场的控制，在每一种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，在下一种扫描周期主机将按新的程序对现场进行控制。计算机辅助编程既能实现离线编程,也能实目前线编程。在线编程需购买计算机,并配备编程软件。采用哪种编程措施应根据需要决定。（6 ）据与否联网通信选型 若 PL 控制的系统需要联入工厂自动化网络，
13、则 PLC 需要有通信联网功能，即规定 PC 应具有连接其她 PC、上位计算机及 R 等的接口。大、中型机均有通信功能,目前大部分小型机也具有通信功能。（7 ）对 L构造形式的选择 在相似功能和相似 I点数据的状况下,整体式比模块式价格低。但模块式具有功能扩展灵活，维修以便（换模块),容易判断故障等长处,要按实际需要选择 PC 的构造形式。西门子S700系列的部分PLC如下表技术指标项目CU212CPU214C25体积（mmmmmm)16086219780221882存储器程序区（E2PROM)512(字)2K（字）4(字)顾客数据区512(字)2K(字）25K（字)内部存储位12825656
14、存储器插卡无有(E2ROM)有(2ROM)附加的电源插卡无20天0天停电保持时间50小时90小时10小时输入输出本机I8I/6Q1DI0Q14DI/10DQ最大扩展模块数7I/映像寄存器O4D/64DQ6D/6Q64DI/64DQ模拟IO(扩展）1I/16AQ6AI16AQ16I/16Q可选输入滤波器不可可可指令系统；逻辑运算执行时间1.2/指令0./指令.8/指令计数器定期器64/428/1282/26FOR/NXT循环无有有整型数运算有有有实型数运算无有有PD功能无无有通信功能通讯口数（RS8)（RS85)2( 85）支持的合同Prt 0P,自由口PI,自由口PP,自由口ot D表1根据以上选择PLC的七点规定，再将表1中PLC作比较，最后拟定用CPU21的PLC,由于PU12的PL的IO接口刚好合适，但不能再扩展,不符合原则1。CU15的所有参数都可以用，但是它的/接口过多,内在也较大，很以便扩展，但是价格上贵于CU21。为了经济合理因此选用了CPU214的。CP14的PLC的具体参数如表。3.2I/O分
