基于三菱PLC的密碼鎖設計

黃文法

摘 要：目前，自動化技術在工業、農業各個領域被廣泛運用到一個很高的水平，電子密碼鎖與傳統機械密碼鎖相比，既避免使用鑰匙穿孔又提高安全性。基于PLC技術、觸摸屏技術、組態軟件技術設計一種具有修改密碼功能、操作簡單、維修方便、可報警、應用廣泛的一種密碼鎖控制系統。

關鍵詞：PLC;觸摸屏;密碼鎖

Abstract：At present，automation technology is widely used in a high level in various fields of industry and agriculture.Compared with traditional mechanical code locks，electronic code locks avoid the use of key perforations and improve safety.Based on PLC technology，touch screen technology and configuration software technology，a password lock control system with modified password function，simple operation，convenient maintenance，alarm and wide application is designed.

Key words：PLC; Touch screen; Password lock

1 設計要求

（1）開鎖：按下輸入鍵，依次輸入正確的初始密碼1234，再次按下確認鍵后，立即點亮密碼正確指示燈且打開密碼鎖。

（2）密碼錯誤：在觸摸屏界面上按下輸入鍵，假如輸入的4位數字密碼與正確密碼不符合，按下確認鍵后密碼錯誤指示燈亮，密碼鎖不會打開。

（3）報警：當連續3次及以上輸入錯誤密碼按下確認鍵后，報警指示燈亮并且蜂鳴器發出響聲報警。

（4）修改密碼：按下修改密碼鍵，輸入正確的原始密碼按下確認鍵后，立即點亮修改密碼指示燈，再次直接輸入新密碼，按下確認鍵即修改密碼成功;如輸入原始密碼不正確，按下確認鍵后，密碼錯誤指示燈亮，密碼不可修改。

2 硬件設計

（1）輸入電路：設計14個軟鍵作為輸入電路，每個鍵的一端分別連接PLC輸入端的X0—X11、X20—X23;另外一端連接PLC輸入端的com端。

（2）輸出電路：以4個指示燈、1個蜂鳴器、1個開鎖磁閥作為設計系統的輸出電路，一端分別連接PLC輸出端口的Y0—Y5，另一端連接PLC輸出端口的com端。

其中以紅、黃、藍、綠4種顏色的發光二極管作為指示燈（發光二極管正負極應連接電源相應的極性）;在Y0—Y5線路中連接R0—R5的電阻限流，免得燒壞相應的輸出元件。具體見圖1所示。

3 I/O口分配表

根據輸入輸出的設計和要求，最終確定PLC地址及各組件的功能。得出其I/O口分配，如下表所示。

其中表中0—9符號對應觸摸屏界面的鍵，分別代表數字0—9;重新輸入密碼鍵的作用是當認為輸入密碼錯誤時，按下“重新輸入”觸摸，輸入的密碼全部復位，然后重新輸入密碼;“輸入密碼”觸摸的作用是啟動輸入密碼的開始，只有按下“輸入密碼”觸摸后才能進行輸入密碼;“修改密碼”觸摸的作用是啟動修改密碼的開始，只有按下“修改密碼”后才能進行修改密碼;“確認密碼”的作用是啟動開鎖磁閥，輸入正確密碼后必須按下“確認密碼”才能進行開鎖;紅、黃、藍、綠指示燈起到提示作用，分別代表報警、密碼錯誤、密碼修改、密碼正確四種情況;“蜂鳴器”也是起到報警提示作用，當輸入密碼錯誤3次或3次以上時，蜂鳴器就會啟動;“開鎖磁閥”起到控制開鎖裝置作用，當開鎖磁閥啟動時才能觸動開鎖裝置打開密碼鎖。

4 觸摸屏設計

通過組態王軟件編程設計觸摸屏界面，如圖2所示。

5 控制程序設計

密碼鎖系統設計基于三菱PLC，故運用三菱GX works2編程軟件對PLC控制程序進行編程。主控制程序如圖3所示。

當PLC開機時會給初始脈沖常開觸點（M8002）一個脈沖，MVOP傳送指令將十六進制的按鍵“1”（0010）、“2”（0100）、“3”（1000）、“4”（0001 0000）分別賦值給數據寄存器D0—D3，故密碼鎖初始密碼為1234。輸入4位密碼數字后，按下確認密碼鍵，每個密碼數字按順序依次與PLC程序中比較指令程序中存儲的1、2、3、4進行4次代數比較，每次比較的數值都相等時，位軟元件M1、M4、M7、M10依次按順序動作后，密碼鎖打開，如圖4所示。

6 調試過程

將PLC程序下載到PLC的CPU中，組態王編寫的觸摸屏界面程序下載到觸摸屏中，將PLC、觸摸屏、開鎖裝置三者連接測試，如在密碼正確、密碼錯誤、報警、修改密碼四種情況下的指示燈、開鎖裝置、蜂鳴器的運行情況是否符合設計要求，則說明密碼鎖設計正確完整。

參考文獻：

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