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山东科技大学学生毕业设计（论文）第页1毕业设计模版及要求所有说明书和论文报告必须按以下格式编写：（1）毕业设计（论文）任务书；（2）指导教师意见；（3）特邀评阅人意见；；（5）毕业设计中外文摘要及关键词；（6）设计说明书或论文目录（统一按1，1.1，1.1.1等层次编写，并注明页码等）；（7）正文（包括文献综述。如正文中引用的符号较多，可在正文前列出符号表。计量单位统一用国际标准制，引用的技术数据或重要论断要注明出处）；（8）主要参考文献（按正文中引用的先后顺序列出，包括文献编号、作者姓名、书名或文集名、期刊名、出版单位、出版年月、页码等）；（9）致谢辞；（10）附录（包括设计图纸、原始数据、计算程序及说明、过长的公式推导以及外文文献译文等。其中，设计图纸可另附）。中外文摘要约300字，关键词3~5个；查阅文献资料数量视课题需要和学生水平而定，一般在8篇以上，其中外文资料不少于两篇，且要求翻译一篇与本专业或本课题有关的外文文献，不少于3000汉字，原文与译文要作为附录的一部分与论文一同装订成册。毕业论文（设计说明书）要用我校统一印制的《毕业设计（论文）》用纸，用黑或蓝黑墨水工整书写，每页20行，每行20—22字。学校提倡并鼓励用计算机录入并打印论文。打印时，用B5纸，版面上空2.5cm，下空2cm，左空2.5cm，右空2cm（左装订），1.5倍行距。正文要求用宋体小四号字（英文用新罗马体12），页数用小五号字下居右标明。山东科技大学学生毕业设计（论文）第页2摘要本毕业设计的课题“基于PLC的智能门禁系统设计”，以S7-200PLC为智能控制核心，将红外探测、指纹识别技术、PLC控制、智能识别技术以及现代安全管理系统相互结合,相互合作协调运行，以及程序控制运用，来设计一套智能化较高智能门禁系统。能准确识别人们的身份，并为之开锁。在无人关闭或忘记关闭的情况下，能够智能关闭所控制的门窗。关键字：S7-200PLC，指纹识别系统，红外感应器，控制系统Abstract山东科技大学学生毕业设计（论文）第页3第1章绪论随着社会经济和科学技术的不断高速发展，智能控制以及智能控制已经渐渐深入我国人民的生活中的各个领域，比如住宅的安全防护、防盗。随着社会经济以及国家综合实力的提升，国民所拥有的私人财富也在不断积累，平时在自己家中所存放的贵重物品也越来越多，人们对私人住宅的安全程度以及门禁系统的智能化、人性化的要求也越来越高。因此建筑物之中，主要负责管理控制出入的门禁亟需加强安全防护措施，因此这就需要我们开发出足够安全可靠地智能门禁安全系统。现今社会，中国经济发展迅猛，各地都建起高耸入云的高楼大厦，形成一个个大型聚居城市。最近几年国家大力推动农村的新村改造项目，农村也一改以往的瓦房平顶，建起了美观大方、干净卫生的公寓楼。由此，智能门禁保安系统现如今已经深入大街小巷、千家万户。智能门禁安保系统不但能够为我们人员进出提供方便，还能节约人员的劳动力浪费，防止偷盗等恶性事件的发生，再者其美观大方的外观更是为我们的小区增加不少亮点。智能门禁控制系统是现代高科技楼宇建筑之中，智能化安全系统中比较重要的一部分。作为现阶段较为新型的高科技、现代化、智能型安全管理系统，智能门禁控制系统将红外探测、指纹识别技术、PLC控制、智能识别技术以及现代安全管理系统相互结合起来。该安全系统能够准确识别人们的身份，并为之开锁。在无人关闭或忘记关闭的情况下，能够智能关闭所控制的门窗。以此来安全的保障所守护的小区或单元的财产安全及人身安全。第2章智能门禁系统发展2.1智能门禁系统简介山东科技大学学生毕业设计（论文）第页4门禁系统：顾名思义就是对人们所进出的大门入口等进行管制控制，而它也是由传统的机械式门锁的基础上孕育发展而来的，我们知道传统意义上的门锁只是单纯的利用机械装置来达到门禁的目的，但无论其机械构造多磨完美合理，所用材料性价比如何的优越，但总是脱离不了其作为简单机械系统的范畴，所以人们总能找到一种方法捡起破解（比如暴力拆解）。而且在相对人员比较多的超市、工厂、大型公司、酒店，不可能做到人手一把钥匙，就是做到了人在疏忽的情况下也可能丢失钥匙，造成不必要的麻烦。就这种情况就产生了诸如IC射频卡电子锁，密码锁等这一类的门禁装置，从一定程度上解决缓解了这一问题，相对提高了人们对进出入口的管理。但随着这几种电子锁具的广泛应用和社会科技的不断提升，这几种电子锁所具有的缺陷渐渐暴露出来，例如IC射频卡容易被复制，而密码锁容易泄露密码，而且容易被从外面暴露的部分暴力破解。PLC控制的门禁系统，具有实时处理数字信号的能力。而且PLC因为其编程方便，抗干扰能力比较强，在门禁系统中获得了广泛应用。PLC具有较高的可靠性，在环境适应方面表现较好，使用方便，体积较小质量轻功耗低的优点，在现今社会迅速占领智能门禁系统中的一席之地。由于PLC门禁系统的适用性，准确性和可编程性，因此本毕业设计所设计的门禁系统具有安装方便、维护简单，方便耐用，节能安全的优点。2.2智能门禁的发展门和人类文明是孪生的，它伴随着人类文明的发展而发展。数千年来，门一直作为人类社会活动的守护者，拒入侵者于门外，而作为人类社会活动的航道，门又承载着多样文明，让人们追寻着向往的光辉彼岸。人类对文明的渴望是无穷无尽的。从古埃及到古罗马到今天的现代社会，都可以见到门迈动的足迹。从古至今，门的屏障作用是被动隔离，而通道作用仅仅是保证通行。21世纪的今天，门更加突出了安全理念，强调山东科技大学学生毕业设计（论文）第页5了有效性:有效地防范、通行、疏散，同时还突出了建筑艺术的理念，强调门与建筑以及周围环境整体的协调、和谐。门大规模专业化生产始于150年前，在不断发展和完善的过程中涌现出大批独具规模的专业制造商。门的高级形式智能门起源在欧美，迅速发展至今天，已经形成了种类齐全、功能完善、造工精细的智能门家族中国早在十多年前就开始引用欧洲智能门，并把它应用在酒店、机场、购物中心、银行、写字楼、居民公寓等人中型公共场所，为这些建筑增添了亮丽、时尚的姿彩。智能门从理论上理解应该是门的使用观念的延伸，是人们根据需要对门的功能的提升和完善。所以对智能门的认识应该从人对门功能的要求开始。作为建筑物一部分的门，从最基本的意义上讲，要同时满足隔离外部环境和不妨碍人的通行这两种要求。智能门的普及和应用，改变了人们的防护意识，提升了人们的安全观念。智能除可美化出入口环境外，还具有节能(空调)、防尘、隔绝嘈音、防盗等功能。由于智能门在通电后可以实现无人看管，同时又可节约空调能源、防风、防尘、降低噪音、节约劳动力，既方便又提高了建筑的档次，于是迅速在国内外的建筑市场得到大范围的普及。同时也几乎成为了银行，写字楼，酒店等办公娱乐场所装修必不可少的一项。第3章毕业设计任务相关简介3.1设计任务及方案说明①通过指纹扫描，比对正确后，单元门智能开锁并打开②人通过后，红外装置扫描周围人体红外信号，在一定时间内如果没有红外信号（即无人靠近），单元门智能关闭并落锁。门锁开关控制可有电磁继电器实现，单元门的开关用电机实现。③设有防暴力拆解报警系统，当检测到智能门禁系统中的正常电路遭到破坏时，报警系统启动并发出报警信号。防暴力拆解的基本原理是检测所山东科技大学学生毕业设计（论文）第页6设计的报警电路的断路，当报警电路断路失压是给PLC一个信号，PLC控制报警器发出声音。④设计紧急开启开关，本设计为纯机械化设计，实在该系统严重故障或断电的情况下开启单元门的保障。3.2智能门禁控制系统的工作原理①当有人输入指纹并验证通过时，开关闭合，由于开门限位开关常闭，所以线圈上有电流通过。电磁锁开启，电动机正转，到达开门限位开关位置时，电动机停止运行，从而完成开门工作。②当智能门到开门限位开关位置时，在红外传感器接收不到人体所发射的红外线是启动可调延时定时器10秒后，智能进入关门过程，电动机反转，当门移动到关门限位开关时电机停止运行，电磁锁锁定，关门过程完成。③在关门过程中，当有人员由外到内或者由内到外通过单元门时，红外传感器检测到人体所发出红外信号，应立即停止关门动作，并智能进入开门程序。④在单元门打开后无人通过的10秒等待时间内，若有人员由外到内或者有内到外通过红外检测开关时，必须重新开始等待10秒后，然后智能进入关门过程，以保证人员安全通过，防止夹伤人的情况出现。⑤考虑到单元门会出现故障需要维修的时候，智能控制系统在时间上有一定的问题，所以需要增加手动开关门运维开关。3.3智能门禁系统控制流程图否否开始是否输入指纹指纹是否匹配配报警电路是否断路是山东科技大学学生毕业设计（论文）第页7是电磁锁开启电动机正转启动开门限位开关电动机关闭单元门开启红外检测是否有人电动机反转启动关门限位开关单元门关闭电磁锁挂锁电动机关闭报警器发出声音无动作是否延时10秒结束山东科技大学学生毕业设计（论文）第页8第4章PLC控制系统及其简介4.1PLC简介及定义（由网络获得资料）由于可编程控制器的不断发展，对它下一个确切定义是相当困难的。在可编程控制器问世后，美国电器制造商协会于1980年对可编程控制器有如下定义:可编程控制器是一种数字式电子装置。它使用可编程序的存储器来存储指令，并实现逻辑运算、顺序运算、计数、计时和算术运算等功能，实现对各种机械或生产过程的控制。1982年，国际电工委员会办不了可编程序控制器标准草案，于1985年提交了第二版，1987年2月的第三版对可编程控制器做了如下定义:“可编程控制器是一种数字运算操作的电了系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用可编程的存储器，用十其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入、输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。”可见，PLC这个电子系统，也是靠存贮程序、执行指令，进行信息处理，实现输入到输出的变换。但它的目的是用以控制各种类型机械或生产过程。所以，从实质上讲，它是一台工业环境应用的、满足实时控制要求的专用计算机。上述的定义表明，PLC是一种能直接应用于工业环境的数字电子装置，是以微处理器为基础，结合计算机计术、自动控制技术和通信技术等，用面向用户的“自然语言”编程的一种简单易懂、操作方便的新一代通用工业控制装置。4.2PLC功能及特点4.2.1PLC的主要功能①逻辑控制功能逻辑控制功能实际上就是位处理功能，是可编程控制器的最基本的功山东科技大学学生毕业设计（论文）第页9能之一。PLC设置有“与”、“或”、“非”等逻辑指令。利用这些指令，根据外部现场(开关、按钮或其他传感器)的状态，按照制定的逻辑进行运算处理后，将结果输出到现场的被控对象(电磁阀、接触器、继电器、指示灯等)。因此PLC可以代替继电器进行开关控制，完成触点的串联、并联等各种连接。另外，在PLC中一个逻辑位的状态可以无限次地使用，逻辑关系的修改变更也十分方便。②定时控制功能PLC中有许多可供用户使用的定时器，功能类似于继电器线路中的时间继电器。定时器的设定值(定时时间)可以在编程时设定，也可以在运行过程中根据需要进行修改，使用方便灵活。程序执行时，PLC将根据用户指定的定时器指令对某个操作进行限制或延时控制，以满足生产工艺的要求。4.2.2可编程序控制器（PLC）的分类可编程序控制器是由现代化大生产的需要而产生的，可编程序控制器的分类也必然要符合现代化生产的需求。一般来说可以从三个角度对可编程序控制器进行分类。其一是从可编程序控制器的控制规模大小去分类，其二是从可编程序控制器的性能高低去分类，其三是从可编程序控制器的结构特点去分类的。①按控制规模分类可编程序控制器可以分为大型机、中型机和小型机。⑴小型机小型机的控制点一般在256点之内，适合于单机控制或小型系统的控制。⑵中型机中型机的控制点一般不大于2048点，可用于对设备进行直接控制，还可以对多个下一级的可编程序控制器进行监控，它适合中型或大型控制系统的控制。⑶大型机山东科技大学学生毕业设计（