6ES7212-1BB23-0XB8产品型号

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随着人们生活水平的tigao，如何实现家庭防盗这一问题也变得尤其的突出，传统的机械锁由于其构造的简单，被撬的事件屡见不鲜， 同时，机械锁一般配有金属钥匙，带起来太重，万一弄丢了，锁可能也就没用了。电子锁保密性高，密码泄露了，换个密码，锁照样能用；使用灵活性好，万一忘记密码，可以通过功能键，给用户提示密码；安全系数高，能够防止不法分子多次试探密码；性价比好，因此，密码锁受到了广大用户的青睐。

出于安全、方便等方面的需要，许多智能锁（如指纹辩识、IC卡辩识）已相继问世，但这些产品的特点是针对特定指纹或有效卡，只能适用于保密要求高且仅供个别人使用的箱、柜、房间等，而且卡片式IC卡还有易丢失等特点，加上其成本一般比较高，一定程度上限制了这类产品的普及和推广。本数字密码锁成本则相对较小。

远古时代，锁初的样式只是用于捆绑物品的绳子和绳结，以表示主人对物品的占有。在古希腊的传说里，马其顿国王的王子亚历山大侵入阿拉伯半岛，占领了格尔迪奥恩。在城市的街道中心有的神殿中摆放有一辆古老的战车，战车上是的“格尔迪奥斯绳结”，根据传说解开绳结的人就是亚洲的统治者。亚历山大都无法解开它。后，他拔出了宝剑，用亚历山大的方式，一剑将绳结砍为两断。

很难说亚历山大的方式是不是真正地打开了绳结，但是的偷车贼们，在面对坚固的方向盘锁无从下手，干脆用锯子把方向盘锯开，他们会不会想到，他们的祖师爷，居然会是烜赫一时的亚历山大？

不过锁具的发源，却并不是从亚历山大的王国开始。的专家们，普遍认为锁具的发源中心有两个：一是两河流域及埃及，后传到希腊、罗马甚至整个西欧，直至英伦三岛，再到美国；另一个中心就是中国，北上传入朝鲜，东进传入日本，南下传至越南等地。这一切变化，都发生在人类有了房间和房门以后。

初限定房门的只是粗陋的木栓——它逐渐演变成了更为结实的金属锁栓，为了能把它们插在锁里固定住，机构中便使用了发条和簧片——这些装置的结构位置加以改变，各种制式的锁具便诞生了出来，为了打开它们，我们需要特定的钥匙。

早期的各种机械锁定装置是基于各种力学原理的基础之上创造出来的。钥匙的功能就是使锁内的锁定机构发生相应的变动，在开锁(jiema)的过程中，只有当钥匙编码和锁编码经机构内鉴别确认一致匹配时，才能通过传动机件使锁栓、锁舌动作，释放锁扣，顺利jiema。

机械锁具的安全性能，依靠两条机械原理，一是依靠锁内固定的障碍物，阻止假钥匙进入并旋转，第二则利用一个或多个可移动的限位物，安装在锁内，由钥匙决定它是否在之前预定开启的位置上，其数量越多，则编码越复杂，安全性能也相应tigao。

机械锁里这些原理，已经诞生了上千年，仍被不断地改进着，锁钥机械结构编码的发展，直至，仍在伴随着我们的生活。虽然越来越多的电子元器件被用于新的锁具，但是机械门锁在设计上一定会继续下去。尽管电子设备的成本在已经被大大降低，但是随着材料工艺的发展，电子锁要完全取代机械锁，还需要相当长的时日。 　　
　　电子锁是采取电子电路控制，以电磁铁或者卫星电机和锁体作为执行装置的机电一体化锁具，相比传统的机械锁具，电子所不使用金属钥匙，保密性、精度都有很大tigao。

电子锁的发明思路，源自古代发明的自动机械，例如古希腊数学家赫伦的液压自动门，中国古代诸葛亮的木牛流马，它们以重力或蒸汽压力驱动，广泛的用途乃是用在古代墓道的地下机关。电子工业的诞生，使得以微小电量驱动机械成为可能，于是有了电子锁一日千里的跃进。

据有关资料介绍，电子锁的研究从30年代就开始了，在某些特殊场所早就有所应用。研究这种锁的初衷，是tigao锁的安全性，因为电子锁的密钥量（密码量）极大，可以和机械锁配合，避免因钥匙被仿制而出现的问题。在安全性极高的前提下，它的另一个特点——无需钥匙却被越来越多的人所欣赏。因为人们携带的钥匙很多已成为累赘，而电子锁只需记住一组密码，无需携带金属钥匙，免除了人们的烦恼。电子锁的种类繁多，从大的方面讲可能有数十种，例如数码锁、指纹锁、卡片锁、磁卡锁、生物锁等等。但能谈上的上实用一些或者大众化一些的还是按键式电子密码锁。这是一种操作方式类似于按键电话机的电子锁，通过键盘上的数码按键一次输入一组密码，如果密码与内部已约定的密码相同，则输出一个电信号，以驱动电磁铁或者小马达将门闩打开，完成一个开锁过程。进入20世纪80年代后，随着电子锁专用集成电路的出现，电子锁的体积缩小，可靠性tigao，廉价产品开始出现。实用性已经具备，可以说已经有了冲击机械锁市场的条件。　　

1 密码锁介绍
1.1 密码锁功能分析
这部分阐述了密码锁的各种动作功能和控制要求，给出了完整的密码锁操作规程，并介绍了密码锁运行系统种所包括的人工操作步骤。
1.1.1. 密码锁基本功能
在进行上、下位机程序编写之前，首先要做的工作是确定密码锁本身所具备的功能及在进行某种操作后所具有的状态。

在实际生活中，我们用到密码锁的地方很多，有密码箱。保险柜等等。本文是设计密码锁在自动门上的应用，

我们在门上装上密码按键，也就是从0到9这十个数字。在PLC中它分别表示SB0-SB9这十个按钮，键盘上还有确认键，密码修改键，还有个按钮在门中，用门把手来控制是否启动密码锁。它的基本控制过程为
1、 当输入密码40812453后，再按确认键，门上绿色指示灯亮，表示密码正确，这时将门把手向下扭动，即可打开门。
2、 当输入密码错误超过三次时，红灯闪烁，同时发出警报声
3、 当再次锁上门时，可根据需要看是否启动密码锁，如果需要，则将把手向上扭动,密码锁启动，否则不启动密码锁
4、 如果密码泄露，可启动密码2。密码为198728，启动密码2后。密码1失效，在正常情况下,也可以选择启动密码1或密码2。
5、 在密码确认前，如果失误将密码安错，可按修改键，重新输入密码。
密码锁的工作流程图如图1所示。

图1 密码锁工作流程图
1.2 PLC的选型原则
当某一个控制任务决定由PLC来完成后，选择PLC就成为重要的事情。一方面要选择多大容量的PLC ,另一方面是选择什么公司的PLC及外设。

对个问题，首先要对控制任务进行详细的分析，把所有的I/O点找出来，包括开关量I/O和模拟量I/O以及输出是用继电器还是晶体管或是可控硅型。控制系统输出点的类型非常关键，如果他们之中既有交流220V的接触器、电磁阀，又有24V的指示灯，则后选用的PLC的输出点数有可能大于实际电数。因为PLC的输出点一般是几个一组共用一个公共端，这一组输出只能有一种电源的种类和等级。所以一旦它们是交流220V的负载负载使用。则直流24V的负载只能使用其他的输出端了。这样有可能造成输出点浪费，增加成本。所以要尽可能选择相同等级和种类的负载，比如使用交流220V的指示灯等。一般情况下继电器输出的PLC使用多，但对于要求高速输出的情况，就要使用无触点的晶体管输出的PLC了。

对第二个问题，则有以下几个方面要考虑：
（1）功能方面 所有PLC一般都具有常规的功能，但对某些特殊要求，就要知道所选用的PLC是否有能力控制任务。如对PLC与PLC、PLC与智能仪表及上位机之间有灵活方便的通信要求；或对PLC的计算速度、用户程序容量等有特殊要求；或对PLC的位置控制有特殊要求等。这就要求用户对市场上流行的PLC品种有一个详细的了解，以便做出正确的选择。
（2）价格方面 不同厂家的PLC产品价格相差很大，有些功能类似、质量相当、I/O点数相当的PLC的价格能相差40%以上。在使用PLC较多的情况下，这样的差价当然是必须考虑的因数。
PLC主机选定后，如果控制系统需要，则相应的配套模块也就选定了。

1.3 PLC的概述
1.3.1 PLC的产生
20世纪20年代起，人们把各种继电器。定时器。接触器及其触点按一定的逻辑关系连接起来组成控制系统，控制各种生产机械，这就是大家所熟悉的传统继电接触器控制系统.由于它结构简单。容易掌握。价格便宜，在一定范围内能满足控制要求，因而使用面甚广，在工业控制领域中一直占主导地位.但是继电接触器控制系统有明显的缺点：设备体积大，可靠性差，动作速度慢，功能少，难与实现较复杂的控制，特别是由于它是靠硬连线逻辑构成的系统，接线复杂，当生产工艺或对象改变时，原有的接线和控制盘就要更换，所以通用性和灵活性较差.

20世纪60年代末期，美国的qiche制造业竞争激烈，各生产厂家的qiche型号不断更新，它必然要求生产线的控制系统亦随之改变，以及对整个开展系统重新配置.为抛弃传统的继电接触器控制系统的束缚，适应白热化的市场竞争要求，1968年美国通用qiche公司公开向社会招标，对qiche流水线控制系统提出具体要求，归纳起来是：
（1） 编程方便，可现场修改程序
（2） 维修方便，采用插件式结构
（3） 可靠性高于继电器控制装置
（4） 体积小于继电器控制盘
（5） 数据可直接送入管理计算机
（6） 成本可与继电器控制盘竞争
（7） 输入可以是交流150V以上
（8） 输出为交流115V，容量要求在2A以上，可直接驱动接

　可编程控制器简称为PLC，其以丰富的I/O接口模块、高可靠性和强抗干拢能力广泛应用于工业自动化控制。笔者曾参与我公司多项PLC控制系统的安装、调试工作。因此，经过对我公司多项工程的实践与分析，筛选个别较具有代表性的例子，结合笔者多年的电气维修、安装及调试经验，就PLC控制系统的设计提出若干意见，供同行参考。

1设计应从小事着手，切实解决问题
　　1）PLC控制系统作为一个系统工程，设计时不能过分依靠PLC本体，使用外部继电器能够完成控制要求的，应使用外部继电器，例如时间继电器控制。我公司水泥粉磨系统中细碎机及收尘风机采用的是自藕降压起动，由于设计时取消外部时间继电器，采用起动信号直接输入PLC，经PLC内部计时器输出运行信号，由于起动时间难于jingque确定及负荷变化将引起起动时间变化，要想调整起动时间较为困难（需要具备PLC编程知识及相关编程工具，一般用户或电工不具备条件）。因此，采用PLC内部计时器作为起动时间控制，显得颇费周章，也不利于现场控制及日后维护。

　　2）在顺序及联锁控制中，涉及平行并联关系的机号，要考虑操作的便利，让PLC能自动选择运行机号，方便设备在运行过程中能选择其它设备运行。如图1（a）所示，联锁关系为四级。前两级中有并列选择运行的机号（M1、M2和M3、M4、M5），能否自动选择需要运行的设备，就显得很重要。如何能实现自动选择呢？如图1（b）所示：

　　将转换开关SA拨到集中控制时，KA1吸合给PLC一个信号，让PLC识别该台机号需要运行，而没有选择集中控制的机号则认为暂时不运行。
　　3）PLC程序设计要注意“防竞争”的处理，特别是在油站系统中主/备泵的启动。其主/备启动要求是：先启动主泵，几秒后油压无法达到设定值时，再启动备用泵；或者是主泵跳闸后，必须立即启动备用泵。如图2所示：M2为防竞争处理，时间设为2s，即主泵启动2s后，油压不能达到设定值时，备用泵启动，油压够后停止工作。（M2梯形图及X003、X004防抖处理略）

　　2设计要考虑信号的特殊性，确保信号的可靠。
　　1）设计时须充分考虑设备停机的可操作性，所谓停机可操作性就是设备必须紧急停机或控制回路故障时能可靠停机。如图3所示，SB4常闭触点作为PLC输入信号，当SB4回路断开或SB4接触不良或失压时，KM断开输出，从而可以确保设备不出现无法停机情况。而在我公司的多项工程之中，都是采用常开触点作为停机信号输入，如果出现上述故障时，设备将无法停机，后果不堪设想，严重时甚至威胁设备的安全运行。例如：我公司的高压电机控制系统，采用的是总降单柜控制电机（即车间不设高压柜），系统运行由设在车间的机旁按钮控制，停机按钮采用常开点控制，系统在运行过程中出现多次无法停机，终只能电话通知总降手动停机，经查原因多为停机按钮接触不良所致。经与设计单位商讨后，决定在同类控制回路的停机按钮全改为常闭触点，至今无出现过类似故障。

　　2）设计过程控制，要充分考虑现场振动，控制信号采集后必须经过防抖过滤，以减少现场输入信号抖动引起误动作。如水泥粉磨系统中的油站系统信号，都是安装在磨机旁边，现场振动大，输入信号处理不当时，极容易造成系统瞬间动作。 如图4所示：X002油压低报警信号有输入时，经过1s延时后输出联锁跳闸，而只要X002信号科动频率在1s之内，Y001就不会动作，这样就可以确保输入信号的质量。

　　3）设计报警要充分，故障指示要明了。
　　1）PLC系统设计时，要充分利用PLC内部错误及故障自检测功能，如FX系列的M8004错误检测、M8005电池电压低检测和M8000正常运行监视等，它们能有效检测及监视PLC的运行状态。只要适当的运用及输出指示，就能方便操作工及维护人员快速辨明是PLC内部故障还是外部故障。
　　2）大量的工程实践证明，PLC系统外部元件故障率远要高于PLC本体故障率。因此，为了tigao整个系统的可靠性，PLC外部的输入、输出元件的故障检测，除了在硬件上采取措施外，还必须在软件中加强故障检测程序。常用的设计方法有两种：（1）时间故障检测法，如图5a所示：Y001输出时同时启动一个内部时间继电器T1，2s后KM无反馈信号，则认为KM故障或控制回路故障，经M1启动报警及指示程序。（2）逻辑错误检测法，如图5b所示：X001、X002、X003为逻辑“与真”条件，当有一个条件不成立时，Y001停止输出，自认为系统有故障，停止正常的工作程序，并启动报警及指示程序。

　　3）作为系统报警提示的“声/光”报警，两者存在缺一不可。例如我公司水泥粉磨系统中的报警信号的选择与设计都较为理想，唯独是“声/光”报警之中的“光”提示欠缺。现场磨机噪声极大，操作工稍不留神，根本无法听到音响报警，对操作工来说，这是极大的不便。
　　后，PLC控制系统作为一个系统工程，设计者在设计时，必须要有一个系统的认识和了解，渗透整个系统的工艺流程及控制要求，做到满足客户、方便客户，力求系统的完善。

　所谓自动控制:是指无需人经常直接参与而是通过某一对象施加全乎目的的作用,以使其产生所希望的行为或变化的控制.,由控制器、被控对象等部件为了一定的目的，有机地联结成的一个进行自动控制的总体称为自动控制系统。

PLC的原理及其应用

（1） 概述
　　可编程控制器是以微处理器为基础，综合计算机技术，自动控制技术和通讯技术而展起来的一种新型工业控制装置，它将传统继电器控制技术和现代计算机信息处理两者的优点结合起来成为工业自动化领域中重要，应用多的控制设备，并已跃居工业生产自动化三大支柱（可编程控制器、机器人、计算机辅助设计与制造）的首位。
可编程控制器（简称PLC）是在继电器控制和计算机技术的基础上开发了出来，并逐渐发展成以微处理器为核心，集计算机技术、自动控制技术及通讯技术于一体的一种新型工业控制装置。
　　可编程控制器以其可靠性高，组合灵活，编程简单，维护方便等独特优势被日趋广泛应用于国民经济的各个控制领域，它的应用深度和广度已成为一个国家工业先进水平的重要标志。
　　由于早期的可编程控制器只是用来取代继电器控制执行逻辑运算、计时、计数等顺序控制功能，因此人们称之为可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller）简称PLC。
可编程控制器的主要控制功能和特点
　　随着PLC技术的不断发展，目前已能完成以下控制功能

① 条件控制功能
条件控制（或称逻辑控制或顺序控制）功能是批明智PLC的与、或、非指令取代继电器触点串联、并联及其他各种逻辑连接进行开关控制。

② 定时/计数控制功能
定时/计数控制功能就是用PLC提供的定时器，计数器指令实现对某种操作的定时或计数控制，以取代时间继电器和计数继电器。

③ 步进控制功能
步进控制功能就是用步进指令来实现在有多道加工工序的控制中，只有前一道工序完成后，才能进行下一道工序操作的控制，以取代由硬件构成的步进控制器。

④ 数据处理功能
数据处理功能是指PLC能进行数据传递、比较、移位、数制转换、算术与逻辑运算以及编码和译码等操作。

⑤ A/D与D/A转换功能
A/D与D/A转换功能就是通过A/D、D/A模块完成对模拟量和数字量之间的转换。

⑥ 运动控制功能
运动控制功能是指通过高速计数模块和位置控制模块等进行单轴或多轴控制。

⑦ 过程控制功能
过程控制功能是通过PLC的PID控制模块实现对温度速度，liuliang等物理参数进行闭环控制。

⑧ 扩展功能
扩展功能是通过连接输入/输出扩展单元（即I/O扩展单元）模块来增加输入、输出点数，也可以通过附加各种智能单元及特殊功能单元来tigaoPLC的控制能力。

⑨ 远程I/O功能
远程I/O功能是指通过远程I/O单元将分散在远距离的各种输入、输出设备与PLC主机相连接，进行远程控制、接收输入信号、输出信号。

⑩ 通讯联网功能
通讯联网功能是指通过PLC之间的联网、PLC与上位机的链接等实现远程I/O控制或数据交换，以完成系统规模较大的复杂控制。

⑾监控功能
　　监控功能是指PLC能监视系统各部分运行状态和进程，对系统中出现的异常情况进行报警和记录，甚至自动终止运行，也可在线调整，修改控制程序中的定时器、计数器等定值或强制I/O状态。

PLC的多级控制
　　多级控制是指利用的网络通讯功能模块及远程I/O控制模块可以实现多台PLC之间的链接，PLC与上位机的链接以达到上位机与PLC之间及PLC与PLC之间的指令下达，数据交换和数据共享这种由PLC进行分散控制，计算机进行集中管理的方式能够完成较大规模的复杂控制实现整个工厂生产的自动控制。

可编程控制器的基本工作原理

　　系统上是后PLC先执行系统程序完成自栓和设置，然后进入动作状态的三个阶段：（1）读数据阶段——把输入信息从缓冲区一次打入输入锁存器，再依次送入内存输入影像区（2）
　　执行用户程序阶段——逐条执行用户程序，把要输出信息一个个送入输出缓冲区保存（3）输出阶段——执行用户程序的后一条指令END时PLC把输出缓冲区的内容一次循环的个阶段，如此周期性工作。

梯形图语言
　　梯形图语言是在继电接触器控制原理的基础上演变而来的一种图形语言，它将PLC内部的各种编程元件（如输入继电顺、输出继电器内部继电器等）和命令用特定的图形符号和标注加以描述，并赋以一定的意义，它具有清晰直对，可读性强的特点。如下图：

　　SB1、SB2作为输入设备分别与PLC输入端X0、X1相连，接触器KM的线圈作为输出设备与PLC的输出Y0相连

　　总之可编程控制器是以微处理器为基础,综合计算机技术,自动控制技术和通讯技术而发展起来的一种新型工业控制装置,它将传统继电器控制技术和现代计算机信息处理两者的优点结合起来,成为工业自动化领域中重要,应用多的控制设备,并已跃居工业生产自动化三大支柱(可编程控制器、机器人、计算机辅助设计与制造)的首位。