plc与组态智能化住宅防盗

摘要：本智能化住宅防盗报警系统通过PLC以及组态监控实现了多种功能。系统可以自动控制和手动控制，在家人离开后启动，在到达家后停止。当家里没有人时，系统会模拟有人居住的情况，通过设置灯光变换和排气扇间断工作来制造有人的情况。晚上通过设置灯光的变化来模拟生活的场景，白天的时候关闭灯光，晚上的时候打开卧室的灯光，客厅的灯光关闭。家里的排气扇和灯光也可以通过触摸屏来开启。为了防止入室盗窃，在卧室和客厅设置红外传感器来进行报警。在每个窗户设置距离传感器，当系统启动后，有人靠近窗户时，会发出警报。通过以上功能的实现，本系统实现了住宅防盗报警的智能化监控。
整体设计思路和方案

系统的启动和停止通过人为控制，当家人离开后启动系统，到达家后停止系统。当家里没有人时，通过系统模拟家里有人居住的情况，设置灯光变换和排气扇间断工作。白天的时候打开排气扇，制造有人的情况。晚上通过设置灯光的变化来模拟生活的场景。白天的时候关闭灯光，晚上的时候打开卧室的灯光，客厅的灯光关闭。家里的排气扇和灯光也可以通过人工来开启，当住户回家后可以通过触摸屏来控制灯光和排气扇。为了防止入室盗窃，在卧室和客厅设置红外传感器来进行报警。在每个窗户设置距离传感器，当系统启动后，有人靠近窗户时，会发出警报。

 

图1 系统基本功能图

系统PLC接线图

在PLC接线图种I0.0为红外传感器1，I0.1为红外传感器2，I0.2为距离传感器1，I0.3为距离传感器2，I0.4为光敏传感器，Q0.0为窗户报警1，Q0.1为窗户报警2，Q0.2为室内报警1，Q0.3为室内报警2，Q0.4为灯1，Q0.5为灯2，Q0.6为排气扇，2L表示一个二位元信号，通常被称为开关量。它可以有两个状态：开或关。在电气控制系统中，2L 通常用于控制或指示设备或机器的开关状态。HM1代表的Hand/Manual模式的输入信号。具体来说，当HM1接收到信号时，PLC将会进入手动模式，从而可以通过手动操作来控制连接的设备。
 

图2 PLC接线图

系统功能流程图设计

 
 

 

图3系统流程图

系统程序设计

 
对系统开发需要对控制程序和组态界面进行开发，通常程序开发和组态界面开发需要两个不同的软件，TIA Portal软件是西门子公司的一个集成开发平台，将控制程序的开发和组态界面的设计集成在一起。同时可以进行系统仿真，将程序和组态界面连接起来进行仿真，能更好地模拟出真实效果，检测系统的正确性和稳定性。


 
 
系统界面

 
如下图为本系统的系统控制界面。我们可以从图上直观的看到系统由自动模式、手动模式和监控三部分组成。我们可以通过选择自动模式和手动模式选择系统运行的方式。我们点击监控界面，会看到系统的运行状态都显示在此界面上，我们可以得到我们想要的信息。

 
系统仿真设计

本次采用的仿真软件是S7-PLCSIM V15，通过WINCC和STEP7连接在S7-PLCSIM V15中对系统进行仿真，具体的仿真如下：

图5仿真表格

图6 系统仿真监控界面

 
通过系统仿真来验证系统的可靠性和稳定性。在图5中的仿真表格中模拟对红外传感器，距离传感器和光敏传感器的状态。当系统在自动模式下运行时，在仿真表格中将距离传感器1置位“true”，此时表示有人接近窗户1。此时窗户报警器动作，在10s后报警器复位。在仿真表格中将红外传感器2置位“true”，表示有人进入卧室，此时室内报警器2开始动作，需要人工来复位，否则报警器会持续动作。在此系统中还需要对灯和排气扇进行控制，控制它们的界面在手动模式下的控制界面，同时我们可以在监控界面看到它们各自的工作状态。图6为系统仿真监控界面。
结语

本次设计采用的住宅防盗控制系统的核心是PLC及传感器。传感器实时监测红外信号，距离信号，然后信号传递给PLC进行处理然后传输给组态软件，组态软件对传输来的信号显示成状态显示等形式进行人机信息交互，最后组态软件把信号传输给PLC，PLC内部对信号做出处理得出结论从而控制设备的运转来达到控制住宅安全防盗的功能。该系统能够根据住宅防盗的要求进行声光报警.对于人们日趋提高的安防要求,本系统具有较为广阔的应用前景。
 
 

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