THPFMJ-1型 门禁控制系统实训模型实训指导书.doc

TianhuangTeaching Apparatuses 天煌教仪 可编程控制器及网络应用系列 THPFMJ-1型门禁控制系统实训模型实验指导书 天煌教仪浙江天煌科技实业有限公司单机门禁控制系统综合控制实验一、 实验目的1. 了解和掌握单机门禁系统的组成和控制方式；2. 掌握可编程控制器的基本控制原理以及在单机门禁系统中的编程方法。二、 实验设备1. THPFMJ-1型门禁控制系统实物教学模型 一套2. 安装有PLC编程软件的计算机 一台3. PLC编程电缆 一根4. 导线 若干三、 实验原理单机门禁系统属于智能弱电系统中的一种安防系统。它作为一种新型现代化安全管理系统，集自动识别技术和现代安全管理措施为一体，通过在建筑物内的主要出入口、电梯厅、设备控制中心机房、贵重物品的库房等重要部门的通道口安装检测机构与执行机构，由控制机构在中央控制室中完成对各通道口的通行对象及通行时间等进行实时控制或设定程序控制，从而实现对出入口的控制。 四、 控制要求编制PLC控制程序，要求系统实现如下功能：1. 用户进出系统需按等级加以区分，各等级用户进出请求信息及响应动作各不相同，具体如下：级别一：级别1ID卡号 + 密码 + 钥匙 = 可进出级别二：级别2ID卡号 + 密码 = 可进出级别三：级别3ID卡号 = 可进出2. 中央控制室中指示灯可实时显示当前系统门窗开闭及消防、报警状态。3. 当系统红外报警机构检测到有非法用户进出时，系统能够及时报警，且只有中央控制室中的控制人员才能解除报警。4. 当系统有消防事宜发生时，处于中央控制室中的控制人员拥有打开所有门窗且进行系统报警的权利。五、 程序流程图（见下页）六、 端口分配及接线图序号PLC地址（PLC端子）面板端子功能说明西门子三菱欧姆龙1.I0.0X00000ID1非接触式ID卡信号12.I0.1X10001ID2非接触式ID卡信号23.I0.2X20002密码A用户密码信号A4.I0.3X30003密码B用户密码信号B5.I0.4X40004密码C用户密码信号C6.I0.5X50005密码D用户密码信号D7.I0.6X60006门开门开限位信号8.I0.7X70007门关门关限位信号9.I1.0X100008窗开窗开限位信号10.I1.1X110009窗关窗关限位信号11.I1.2X120010报警红外对射机构报警信号12.I1.3X130011解除报警中央控制室人员手动解除报警13.I1.4X140100钥匙用户钥匙信号14.I1.5X150101消防中央控制室人员控制进入“消防状态”15.Q0.0Y01000开门系统开门输出16.Q0.1Y11001关门系统关门输出17.Q0.2Y21002开窗系统开窗输出18.Q0.3Y31003关窗系统关窗输出19.Q0.4Y41004报警系统报警输出20.Q0.5Y51005消防指示系统进入消防状态时，消防灯点亮七、 实验步骤1. 按照端口分配表及接线图连接PLC与门禁实物模型；2. 打开PLC电源，将示例程序下载至PLC中，将PLC模式选择开关拨至“RUN”状态；3. 按压密码输入区“确定”按钮3S以上，直至读卡器输出长“嘀”声，依次将三张ID卡靠近读卡器有效读取区（读卡器依次输出三次短“嘀”声），再次按压 “确定”按钮3S以上，直至读卡器再次输出长“嘀”声；此时，用户卡片级别确定（首先被识别的级别最低、中间被识别的为中间级别、最后被识别的级别最高）。4. 比较以下三种情况下的门动作，并比较三者开门方式的异同点：刷取级别最高卡；刷取中间级别卡、输入用户密码；刷取级别最低卡、输入用户密码、钥匙拨至开门状态；5. 尝试编译新的控制程序，实现与示例程序不同的控制效果。八、 示例程序（参见配套光盘）附录：THPFMJ-1型 门禁控制系统实物教学模型使用指导书一、 概 述本装置包含了完整的一套单机门禁控制系统，即阐述了门禁控制系统的基本系统组成：钥匙+密码+读卡器+控制器+开关门机构；又在其基础之上融入防盗报警系统，利用各种保护手段构成了以单屋（门、窗）为假想保护对象的系统。进出人员可以以不同的身份级别以不同的方式进出房间，例如：钥匙、密码、卡、钥匙+密码、钥匙+卡、密码+卡、钥匙+密码+卡等方式中的一种或几种。二、 系统组成本实物教学模型控制系统示意图如下，主要包括门禁实物模型本体、门窗开关机构、中央控制室、非接触式ID卡读卡区、密码信号输入区、钥匙信号输入区、输入输出接口区、可编程控制器（用户自备）、上位计算机（用户自备）等。如下图所示：1. 门禁实物模型本体用于安装门禁控制系统；2. 门窗开关机构主要包含有执行机构及检测机构：执行机构：包含开关门电机、开关窗电机、系统状态指示灯等；检测机构：包含红外报警检测单元、电式到位检测单元等；3. 中央控制室安装有开门/关门、开窗/关窗、消防及报警指示灯，用于指示当前系统工作状态；消防开关，用于当系统出现消防事宜时，控制人员操作此按钮，使系统进入“消防”状态；解除报警按钮，用于控制人员解除系统报警信息4. 非接触式ID卡读卡区本区域安装有非接触式ID卡读卡器（配置3张ID卡）及后续处理电路；由于读卡器本身输出信号为韦根信号，不能直接被PLC数字量输入端接收，所以，需加后续处理电路，以便将该信号转换为两位数字量信号输出。具体框图如下：首次系统上电后，需对配套ID卡进行识别定义，具体方法如下：1) 按压密码输入区“确定”按钮3S以上，直至读卡器发出长“嘀”声，松开；2) 依次将三张ID卡靠近读卡器有效读取区（读卡器依次输出三次短“嘀”声）；3) 再次按压“确定”按钮3S以上，直至读卡器再次发出长“嘀”声，松开；4) 此时，用户卡片级别确定：首先被识别的级别最低、中间被识别的为中间级别、最后被识别的级别最高。具体如下表：级别ID1输出ID2输出级别一01级别二10级别三115. 密码信号输入区安装有09、确定、取消共12个复位按钮，经后续处理电路，输出A、B、C、D共4位BCD码。具体框图如下：按键密码A密码B密码C密码D十六进制100011200102300113401004501015601106701117810008910019取消1010A01011B确认1100C6. 钥匙信号输入区安装有暗锁及钥匙插孔，当正确的钥匙插入钥匙孔并拨至“开”状态时，“钥匙”信号输出端输出信号“1”，反之为“0”。7. 输入输出接口区安装有输入输出接口端子及电源输入端子，用于系统信号的输入输出接线及电源供给。注意整套系统供电电源为DC24V。8. 可编程控制器（用户自备）本系统采用可编程控制器（PLC）作为控制机构元器件，它负责整个系统输入、输出信息的处理和储存、控制。它验证不同的进出请求信息（密码输入信号、门禁读卡器输入信号、钥匙输入信号等）的合法性，并根据出入规则判断其有效性，如若有效则对执行部件发出动作信号，实现开关门动作；另外，它还接受系统各种检测信息（例如：门开到位、门关到位、窗开到位、窗关到位、红外报警等），并根据检测信息进行不同的响应，如防盗报警、消防报警等。9. 上位计算机（用户自备）安装有PLC编程软件的计算机作为上位编程工具，对PLC进行不同类型的编程、下载、监视等操作，使PLC实现不同的控制功能。三、 系统注意事项1. 本模型为输入输出类型为“低入低出”型（即检测输出信号为低电平，且响应低电平控制信号），如实物教学模型电平