畜用消毒室的plc门禁控制系统设计
本设计是一个做消毒室门禁系统的PLC设计。在大量阅读了有关的文献和资料的基础上，参考了现有PLC技术在门禁控制系统中的运用，完成本次的设计。随着门禁系统的发展，和PLC技术的日益成熟。许多的牲畜养殖场在消毒这方面，有了更好的要求。为了实现减少人员劳动强度，提高工作效率的目的，设计一个畜用消毒室的PLC门禁控制系统。其中包括硬件和软件的设计两部分。硬件部分主要是PLC的选型、电动机的选择、行程开关的选择等。软件部分主要是门禁系统的电气原理图和梯形图的绘制。在软件部分设计完成后，对整个门禁系统的运行过程进行了仿真调试。关键词 门禁系统，PLC，继电器，电动机目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 本课题研究的主要内容及方法 1
2 PLC简介 3
2.1 可编程序控制器产生与发展 3
2.2 可编程序控制器的特点与分类 6
2.3 可编程序控制器的组成与工作原理 9
3 消毒室门禁系统所需器材的选择 11
3.1 门的选择 11
3.2 行程开关的选择 12
3.3 电机的选择 13
4 畜用消毒室门禁系统的设计 13
4.1 消毒室门禁系统的主要电气原理图 13
4.2 可编程控制器的选择 16
4.3 PLC的I/O端口分配与接线 17
4.4 门禁系统的程序梯形图 18
5 软件系统设计和仿真 19
结 论 22
致 谢 23
参 考 文 献 25
1 绪论
1.1 研究背景及意义
门禁安全管理系统是一种先进的现代化、智能化管理系统，集合了微型计算机自动识别技术与现代化安全管理技术为一体，包含了电子学、机械学、光学、计算机技术、通讯技术和生物科学技术等多样技术。为许多重要单位能够实现出入安全提供了有力的保障。门禁安全管理系统在许多机要场合都适用，比如银行、军械库、高级办公间，智能化管理小区、制造工厂等。
当今，数字化网络技术正在飞速发展着，门禁技术也得到了迅猛
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全管理系统是一种先进的现代化、智能化管理系统，集合了微型计算机自动识别技术与现代化安全管理技术为一体，包含了电子学、机械学、光学、计算机技术、通讯技术和生物科学技术等多样技术。为许多重要单位能够实现出入安全提供了有力的保障。门禁安全管理系统在许多机要场合都适用，比如银行、军械库、高级办公间，智能化管理小区、制造工厂等。
当今，数字化网络技术正在飞速发展着，门禁技术也得到了迅猛的发展。门禁系统的作用不只是常见的门锁，它为出入管理提供了很多的方便之处。门禁管理系统为人事考勤统计、工作环境出入安全等行政管理系统提供了巨大的便利。
上个世纪九十年代出现了最早先的智能化门禁系统。随着门禁系统的应用越来越普及，可以应用到多个领域，对门禁系统的要求已经不仅仅局限于单一的出入口控制，而是要求能够同时具备门禁监控、考勤统计、楼宇自动控制等多种控制能力，而且对系统的和远程控制能力都有了针对性的要求。传统的门禁通讯方式都是以RS485为基础的，传输的距离以及节点的数量都会受到约束，难以完成远程监控和现代化管理。
为了响应应用需求的不断提高，网络化门禁应运而生。网络化门禁能够实现数据传输，控制地点的总服务器以及终端控制器都利用网络式结构，管理部门中各个服务器与终端工作站之间都经过网络实现数据的传输。
本设计是做一个消毒室门禁控制系统的设计。在农业上，牲畜需要定期消毒和清洁。如果是在圈舍进行，由于雾状药液的扩散，将造成资源的浪费。所以，可以建立专门的消毒室，在小空间内集中进行。还可以减少人员的劳动强度，提高工作效率。
1.2 本课题研究的主要内容及方法
1.2.1 课题研究的主要内容
消毒工艺过程为：首先通过手动开关打开消毒室的门，保持开门状态，人工将牲畜赶进消毒室。待牲畜全部进入，手动开关关门，消毒室内液压泵开始工作，喷洒消毒液。待消毒完成后，门打开，将牲畜放出来，并保持开门通风。本课题设计的基本的要求是要达到节约资源，减少劳动强度的作用。因此，对此门禁系统的要求有以下几点：
（1） 门禁系统必须要让门内的空间尽量的保持封闭，在消毒时，避免空气的流通，以减少资源的浪费；
（2） 此门禁系统应根据消毒工艺的要求，实现启闭：
① 当按下开门开关，电机开始正转，消毒室的门开始打开，当门运行到开门限位时，电机停转，并保持开门状态；
② 当按下关门开关，电机开始反转，消毒室的门开始关闭，当门运行到关门限位时，电机停止运行；
③ 在关门过程中，若还需要进入消毒室，电机将停止反转，并正转开门；
④当开关门电机停转后，经过30s，液压泵自动开始运转，喷洒消毒液对牲畜进行消毒；
⑤当液压泵工作了五分钟之后，液压泵停止运转，电机开始正转开门，当门运行到开门极限处时，电机停转，并保持开门状态；
⑥当门开到极限位置，消毒室内的风机开始运转，使消毒室通风。
当发生故障时，可以急停。消毒室的整体结构简图如图1.1所示。
图1.1 消毒室的整体结构图
1.2.2 课题的研究方法
本课题做的是一个基于PLC的门禁控制系统，门禁系统的基本原理就是，由PLC来作为整个系统的控制核心，利用电机的正反转实现消毒室大门的开和闭，并在考虑安全的情况下，开门时应该尽量让门快速打开（电机转速快），关门时尽量让门缓慢关上（电机转速慢）。在大量的阅读了参考文献和对国内外生产门的厂家产品进行了研究，拟定了初步的方案：
（1）软件的设计：使用PLC作为控制核心来设计，对已有的系统实现优化。包括PLC的选型，内部程序的写入，外部接线等。
（2）硬件的设计：完成PLC外围线路的设计、电气控制原理图的设计和其他辅助功能的设计。
2 PLC简介
2.1 可编程序控制器产生与发展
2.1.1 可编程序控制器产生
在可编程序控制器出现以前，工业的各种环节已经普遍使用继电器控制系统。继电器控制系统主要是由输入电路、控制电路、输出电路和工业现场等四个部分构成的。在继电器控制系统中，输入电路的组成部分主要有按钮开关、行程控制开关、限位控制开关以及各种应用于不同场合的传感器，用来实现对各种被控对象（如电动机、液压泵、阀门等）的控制；对于继电器控制系统而言，控制电路是其整个能够顺利运行的核心部分，控制电路通过多个连接线将各式各样相互独立存在的继电器以及各种电子元器件连接到一起，从而成功地对现场进行实时控制；工业现场部分代表上述被控制的对象或者整个的生产流程。
对于传统的工业生产而言，继电器控制系统在过去的时期曾具有非常重大的意义。随着时间的推移，生产力范畴在不断地扩展着，生产要求越来越高，传统的继电器控制系统已经被渐渐淘汰。继电器控制电路普遍是适用于某一不变的动作顺序或者生产工艺而建立的，只可以实现一些基本的逻辑运算、定时、计数等控制，如果需要指定的动作顺序或者生产所需要的工艺出现了变动，这时要对整个电路进行重新建立和设计，重新接线、进行整体装配和后续线路的调试。这些不利情况使得人们开始开发新型的工业控制系统，从而替换原先已经占领了领导地位的继电器系统。
根据以上所描述的情况，美国通用公司于1968年提出了开发新型工业控制系统的设想。1969年，美国数字设备公司已经开发出了全世界第一台可编程控制器。
20世纪
1 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 本课题研究的主要内容及方法 1
2 PLC简介 3
2.1 可编程序控制器产生与发展 3
2.2 可编程序控制器的特点与分类 6
2.3 可编程序控制器的组成与工作原理 9
3 消毒室门禁系统所需器材的选择 11
3.1 门的选择 11
3.2 行程开关的选择 12
3.3 电机的选择 13
4 畜用消毒室门禁系统的设计 13
4.1 消毒室门禁系统的主要电气原理图 13
4.2 可编程控制器的选择 16
4.3 PLC的I/O端口分配与接线 17
4.4 门禁系统的程序梯形图 18
5 软件系统设计和仿真 19
结 论 22
致 谢 23
参 考 文 献 25
1 绪论
1.1 研究背景及意义
门禁安全管理系统是一种先进的现代化、智能化管理系统，集合了微型计算机自动识别技术与现代化安全管理技术为一体，包含了电子学、机械学、光学、计算机技术、通讯技术和生物科学技术等多样技术。为许多重要单位能够实现出入安全提供了有力的保障。门禁安全管理系统在许多机要场合都适用，比如银行、军械库、高级办公间，智能化管理小区、制造工厂等。
当今，数字化网络技术正在飞速发展着，门禁技术也得到了迅猛
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
全管理系统是一种先进的现代化、智能化管理系统，集合了微型计算机自动识别技术与现代化安全管理技术为一体，包含了电子学、机械学、光学、计算机技术、通讯技术和生物科学技术等多样技术。为许多重要单位能够实现出入安全提供了有力的保障。门禁安全管理系统在许多机要场合都适用，比如银行、军械库、高级办公间，智能化管理小区、制造工厂等。
当今，数字化网络技术正在飞速发展着，门禁技术也得到了迅猛的发展。门禁系统的作用不只是常见的门锁，它为出入管理提供了很多的方便之处。门禁管理系统为人事考勤统计、工作环境出入安全等行政管理系统提供了巨大的便利。
上个世纪九十年代出现了最早先的智能化门禁系统。随着门禁系统的应用越来越普及，可以应用到多个领域，对门禁系统的要求已经不仅仅局限于单一的出入口控制，而是要求能够同时具备门禁监控、考勤统计、楼宇自动控制等多种控制能力，而且对系统的和远程控制能力都有了针对性的要求。传统的门禁通讯方式都是以RS485为基础的，传输的距离以及节点的数量都会受到约束，难以完成远程监控和现代化管理。
为了响应应用需求的不断提高，网络化门禁应运而生。网络化门禁能够实现数据传输，控制地点的总服务器以及终端控制器都利用网络式结构，管理部门中各个服务器与终端工作站之间都经过网络实现数据的传输。
本设计是做一个消毒室门禁控制系统的设计。在农业上，牲畜需要定期消毒和清洁。如果是在圈舍进行，由于雾状药液的扩散，将造成资源的浪费。所以，可以建立专门的消毒室，在小空间内集中进行。还可以减少人员的劳动强度，提高工作效率。
1.2 本课题研究的主要内容及方法
1.2.1 课题研究的主要内容
消毒工艺过程为：首先通过手动开关打开消毒室的门，保持开门状态，人工将牲畜赶进消毒室。待牲畜全部进入，手动开关关门，消毒室内液压泵开始工作，喷洒消毒液。待消毒完成后，门打开，将牲畜放出来，并保持开门通风。本课题设计的基本的要求是要达到节约资源，减少劳动强度的作用。因此，对此门禁系统的要求有以下几点：
（1） 门禁系统必须要让门内的空间尽量的保持封闭，在消毒时，避免空气的流通，以减少资源的浪费；
（2） 此门禁系统应根据消毒工艺的要求，实现启闭：
① 当按下开门开关，电机开始正转，消毒室的门开始打开，当门运行到开门限位时，电机停转，并保持开门状态；
② 当按下关门开关，电机开始反转，消毒室的门开始关闭，当门运行到关门限位时，电机停止运行；
③ 在关门过程中，若还需要进入消毒室，电机将停止反转，并正转开门；
④当开关门电机停转后，经过30s，液压泵自动开始运转，喷洒消毒液对牲畜进行消毒；
⑤当液压泵工作了五分钟之后，液压泵停止运转，电机开始正转开门，当门运行到开门极限处时，电机停转，并保持开门状态；
⑥当门开到极限位置，消毒室内的风机开始运转，使消毒室通风。
当发生故障时，可以急停。消毒室的整体结构简图如图1.1所示。
图1.1 消毒室的整体结构图
1.2.2 课题的研究方法
本课题做的是一个基于PLC的门禁控制系统，门禁系统的基本原理就是，由PLC来作为整个系统的控制核心，利用电机的正反转实现消毒室大门的开和闭，并在考虑安全的情况下，开门时应该尽量让门快速打开（电机转速快），关门时尽量让门缓慢关上（电机转速慢）。在大量的阅读了参考文献和对国内外生产门的厂家产品进行了研究，拟定了初步的方案：
（1）软件的设计：使用PLC作为控制核心来设计，对已有的系统实现优化。包括PLC的选型，内部程序的写入，外部接线等。
（2）硬件的设计：完成PLC外围线路的设计、电气控制原理图的设计和其他辅助功能的设计。
2 PLC简介
2.1 可编程序控制器产生与发展
2.1.1 可编程序控制器产生
在可编程序控制器出现以前，工业的各种环节已经普遍使用继电器控制系统。继电器控制系统主要是由输入电路、控制电路、输出电路和工业现场等四个部分构成的。在继电器控制系统中，输入电路的组成部分主要有按钮开关、行程控制开关、限位控制开关以及各种应用于不同场合的传感器，用来实现对各种被控对象（如电动机、液压泵、阀门等）的控制；对于继电器控制系统而言，控制电路是其整个能够顺利运行的核心部分，控制电路通过多个连接线将各式各样相互独立存在的继电器以及各种电子元器件连接到一起，从而成功地对现场进行实时控制；工业现场部分代表上述被控制的对象或者整个的生产流程。
对于传统的工业生产而言，继电器控制系统在过去的时期曾具有非常重大的意义。随着时间的推移，生产力范畴在不断地扩展着，生产要求越来越高，传统的继电器控制系统已经被渐渐淘汰。继电器控制电路普遍是适用于某一不变的动作顺序或者生产工艺而建立的，只可以实现一些基本的逻辑运算、定时、计数等控制，如果需要指定的动作顺序或者生产所需要的工艺出现了变动，这时要对整个电路进行重新建立和设计，重新接线、进行整体装配和后续线路的调试。这些不利情况使得人们开始开发新型的工业控制系统，从而替换原先已经占领了领导地位的继电器系统。
根据以上所描述的情况，美国通用公司于1968年提出了开发新型工业控制系统的设想。1969年，美国数字设备公司已经开发出了全世界第一台可编程控制器。
20世纪
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