基于人脸识别的自动门PLC控制系统设计
摘要:自动移门是目前比较常见的一种智能辅助开门装置，在使用场合中，主要是在酒店、公司等其它比较高档的地方大门入口处，自动移门代替了人工开门关门的操作动作，更重要的是不需要往来人员自己开关门，是一种智能控制的设备体现。在最初的自动移门控制装置中，主要是通过红外线检测门前是非有物体，当有物体后，传感器会给控制系统一个开门的信号，当检测不到门前的信号后，自动移门执行关闭的动作。本系统中在原有的控制系统中加入了智能检测装置，通过视觉控制系统检测人脸识别系统，通过采集当前门口人脸的信息与本系统中的人脸信息做对比，然后判断是否执行开门这个动作，本系统中通过RS232通讯装置将可编程逻辑控制器与人脸识别系统相结合，起到一个完整的控制检测系统，为很多重要企业自动移门增加了一层安全装置。
关键词:智能控制；可编程逻辑控制器；通讯装置；检测系统
Design of PLC Control System for Automatic Door Based on Face Recognition
Abstract: Automatic door-moving is a common intelligent auxiliary door-opening device at present. In the use occasions, mainly at the entrance of hotels, companies and other high-grade local doors, automatic door-moving replaces the manual operation of opening and closing doors. More importantly, it does not need to switch doors by the people themselves. It is an embodiment of intelligent control equipment. In the original automatic door-moving control device, mainly through infrared detection of non-objects in front of the door, when there is an object, the sensor will give the control system a signal to open the door. When the signal in front of the door is not detected, the automatic door-moving will perform the action of closing. Intelligent detection device is added to the original control system. Face recognition system is detected by visual control system. By collecting the face information at the current entrance and comparing it with the face information in the system, we can judge whether to perform the action of opening the door. In this system, programmable logic controller and face recognition system are combined by RS232 communication device. A complete control and detection system adds a layer of safety device to the automatic door moving of many important enterprises.
Key words: Intelligent control; Programmable logic controller; Communication device; Detection system;
目录
第1章 引言 1
1.1自动门的功能需求分析 1
1.2自动门的控制的任务及要求 1
1.3本课题的主要研究内容 2
第2章 控制系统结构设计 3
2.1自动门控制系统的结构框图 3
2.2自动门控制系统的原理 3
第3章 控制系统硬件设计 5
3.1可编程逻辑控制器 5
3.1.1 PLC的硬件基本结构及工作原理 5
3.1.2 PLC的特点与选型 6
3.1.3 I/O 地址分配表 7
3.1.4 PLC外部接线图设计 8
3.2外部控制电路系统的设计 9
3.2.1 驱动系统的设计与选型 9
3.2.4 系统传感器的选型 10
3.3通讯硬件设计与选型 11
3.4 MCGS组态控制设计 12
第4章 控制系统的软件设计 16
4.1人脸识别技术的应用与难点 16
4.2人脸识别技术的难点 16
4.3人脸识别技术的发展与现状 17
4.4 PLC自动门的人脸识别方法 17
4.5基于HMM人脸识别的基本原理 17
4.6系统实现与测试 18
4.7 人脸识别系统与PLC通讯程序分析 20
小结与致谢 23
参考文献 24
第1章 引言
1.1自动门的功能需求分析
在设计自动移门的之前，首先分析自动移门应用的场合与应用需求，然后根据目前市面上的移动移门系统进行分析改进：
（1）自动移门主要应用的场合为大型购物场合的主门入口处、银行或者政府机关等国家机关的正门入口处，以及一些公司企业的前台主门接待处。
（2）自动移门栽正常使用的时候需要两种控制模式，自动模式与手动两种控制模式，在自动模式下通过外部传感器与视觉人脸识别系统检测到固定的人员信息后，移门自动打开，在手动模式下，可以通过一个开的按钮的信号，强制给可编程逻辑控制器一个开的信号，移门也可以打开。
（3）在整个操作系统中加入光栅保护信号，当自动移门出现关闭过程中有人员未离开门的关闭量程范围门，光栅保护信号可以控制自动移门停止关门，向相反的方向开门动作执行开门的输出信号，直到人员完全离开光栅的保护监测范围外，自动门才会执行关门这个动作。
（4）任何自动控制系统都必须要紧急刹车装置，因为自动移门处于关闭与打开两个动作来回切换，有可能出现操作系统出现故障的情况发生，当出现故障情况的时候，紧急按钮必需要有停止整个移动门动作的功能。
1.2自动门的控制的任务及要求
本系统中的操作系统是目前比较先进的一种控制装置，在设计自动移门操作系统的过程中，首先需要考虑整个系统的动作过程以及整个系统的任务要求，主要按照如下几个方面进行分析：
（1）通过外部光电传感器检测当前门前是否有信号，外部信号控制K1与K2进行动作，然后人站在相机拍照入料口，相机开始执行拍照。
（2）当光电开关检测人的信号并且拍照系统检测到当前人脸识别系统符合系统设定的人脸系统后，移门电机开始执行开的动作，当移门打开后，直到移门开到位信号后，移门停止动作。
（3）当自动移门开到位后，进入倒计时计算，定时时间为8秒，当在8秒时间完成后，自动移门入口没有检测到人员后，自动移门开始执行关闭输出信号，然后移门电机进行反转，直到自动移门完全关闭后，移门电机停止输出。
（4）在自动移门关闭过程中，如果有人进入到自动门关闭行程范围内，自动移门停止关门，操作程序自动切换到自动开门动作。
（5）在整个控制系统中，有手动与自动两种动作模式，自动模式与手动模式可以来回切换，并且在自动模式情况，可以通过手动按钮中的开按钮强制打开自动移门，这样的好处就是在自动模式中，防止系统出现物检测，按下门开按钮，门可以自动打开，整体操作系统都是通过可编程逻辑控制器进行控制。
1.3本课题的主要研究内容
本课题是基于人脸识别的自动门PLC控制系统设计依据，运用可编程逻辑控制器与人脸识别技术、通讯技术等多种技术为基础进行的一种全新的自动移门电气控制系统设计。 在整个系统的研究过程中主要研究一下六个部分的内容：
1.基于人脸识别的自动门PLC控制系统的总结构设计；
2.基于人脸识别的自动门PLC控制系统的硬件构成与设计；
3.基于人脸识别的自动门PLC控制系统的电气控制线路图设计；
4.基于人脸识别的自动门PLC控制系统的PLC程序设计；
5.基于人脸识别的自动门PLC控制系统的人脸识别系统设计；
6.基于人脸识别的自动门PLC控制系统的人脸识别系统与PLC通讯程序设计；
参考文献
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