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1、 近代以来网络的出现毫无疑问将信息化重重的烙印在了人类文明的黎明之上。电子信息技术，控制核心技术的日渐提升，社会信息化的逐步加快，促使于人们的生活、工作、学习以及通讯的关系日益紧密，信息化社会在逐步改变人们生活思维和工作习惯的同时，也对我们的传统住宅发起了一次又一次的挑战。环视周遭，我们不容易发现，人们对家庭电器的要求早已不再只是简单的物质空间，更为关注的是一个高度安全、舒适以及美观方便的居住环境以及先进的通信设施，完备高效的信息终端，自动、智能的家电，网络化的资源管理及购物方式等等。现今社会人们日益生长的需求使得家居智能化已然成为一种跨时代的重要趋势。虽然目前智能家居系统有了一定的发展，并且
2、市场上也开始出现相应的产品，但从我国总体的发展来看，不容乐观，特别是一些统一标准和权威产品的缺乏严重影响了我们家居智能化的发展。随着自动化科技的提高中国经济的发展，人们的物质生活水平相对于上世纪有了显著提高，对家居环境的要求也越来越高，作为家居智能化的核心部分智能家居控制系统也越发越显得重要。家居智能化控制的开发和建设是未来国家、经济发展的一个重要的必然发展趋势。智能家庭电器控制器可以系统的提供智能控制方案，使住户的控制更便捷，更高效，更能为家庭的日常活动节约许许多多不必要的能耗。而且在现在这个注重绿色环保的世界里，智能的为我们住户控制好许多家庭常见危险成分，让我们住户安心入住，开心生活。同时
3、，智能家居控制器可以根据许多住户的要求进行方案调整，加强紧急处理，危险救护等急救控制。简单地说，它是融合了自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术于一体的网络化、智能化的家居控制系统。一、选题背景和意义一、选题背景和意义 家庭电器控制系统与智能家居类似，主要是由一套程序来控制在各种情况下家庭电器完成任务，该程序方案是利用 PLC-1200 结合实际按钮、定时控制、传感器来实现智能门的自动打开与关闭，光感检测或定时控制路灯、美化灯、室内灯亮与灭，定时或通过水位检测来控制水泵的抽水，温度检测以及室内温度的自动调节。并且方案里面还添加了 HMI 人机界面模块，HMI 人机界面时时刻刻把接收到的数
4、据显示到界面上方便查看更加直观、准确，也可以通过 HMI 人机界面中的虚拟按钮进行远程控制，并且可直接在HMI 人机界面中进行定时时间的设置，之所以利用 HMI 人机界面是考虑到大部分人并不懂 PLC，买回家后不知道如何去调试如何进行管理如何进行设置定时时间等等这一系列问题，在遇到 HMI 人机界面就迎难而解了；如果没有 HMI 人机界面就如 PLC-1200 来说你想设置定时时间，必须在你下载程序前先设置好，这时设置的定时参数在你程序运行过程中是不可更改的，如果需要更改必须停止程序运行，这就显得非常的麻烦，如果他是不懂 PLC 的人还需要请懂 PLC 的人帮忙设置；而 HMI 人机界面可在程
5、序运行过程中覆盖参数进而可以无限输入参数，可以大大简化程序。二、设计方案要求分析二、设计方案要求分析 （一）工作原理 本产品利用可靠性高、功能强大、安全性高的 PLC 来设计的智能家具。利用 PLC实现智能家具的控制，其中包括智能门控制，路灯、美化灯、室内灯控制，水泵控制，以及室内中央空调控制。智能门的控制原理是，利用 PLC-1200 接收遥控发射器发过来的编码信号，进行解码与运算处理得到 PLC 能够看得懂的数据，再利用经过处理的数据进行分析（编程）进而来判断是否开门；关门也需要进行特殊处理，比如车还在门中央这时关门是有很大的安全隐患，这里可在门的中央安装地磁线圈进行判断，如果中间有物体地
6、磁线圈会发送一个 BOOL 量的信号给 PLC，告诉 PLC 现在门中央有物体不能关门，如果地磁感应器超过 10S 未感应到任何物体就会自动关门，如果感应到物体则刷新定时时间重新计时；特殊情况还可在家内 HMI 人机界面或实际按钮进行手动控制智能门开与关。路灯、美化灯、室内灯的工作原理是差不多的，利用 PLC-1200 来接收光电传感器传过来的电信号再经过 PLC 内部把电信号转换成 PLC 的模拟信号，但是模拟信号还不能直接拿过来用，因为模拟信号值还不是标准的值，需要把模拟信号经过特殊运算处理得到 0 到 100 这样一个标准区间来显示实际光亮值。再利用光亮值进行分析进而来判断是否开灯或者关
7、灯，例如亮度值低于 25 则路灯开灯，亮度值高于 60 则路灯关灯（不同灯开灯或者关灯的亮度值都不同）；除了用光亮传感器控制还可定时控制以及手动控制灯的开与关。室内温度控制的工作原理是，利用 PLC-1200 来接收温度传感器传过来的电信号经过 PLC 内部把电信号转换成 PLC 看得懂的模拟信号，但是模拟信号还不能直接拿过来用，因为模拟信号值还不是标准的值，需要把模拟信号经过特殊运算处理得到-20 到80这样一个标准区间来显示实际温度值。再利用温度值进行分析进而让室内温度保持到一个适应人生活的区间内，这里还要让 PLC 发送一个温度值给中央空调的 CPU 进行处理进而让室内保持 PLC 分析
8、出来的温度。水泵控制的工作原理是，首先放置两个水位传感器（水位最低处与最高处），水位传感器有水时发送一个为真的信号给 PLC，否则发送一个为假的信号给 PLC。当水位到达最低处（没水了），水泵自动抽水；当抽水至最高处（水满了），水泵自动停止抽水。这一系列的控制过程，都是通过各个传感器发送信号给 PLC，然后 PLC 进过运算处理得出一个标准值，再利用标准值进行分析与判断，最后 PLC 再控制执行机构完成相应的动作。运算处理、分析与判断都需要在 PLC 中编写相应的程序，才能够得出想三、设计过程三、设计过程 要的数据。（二）主要的器件选型 1.接触器与继电器的选型 本产品所用的接触器与继电器的型
9、号如下表所示：型号：CJX2-1210 参数：线圈电压：单相 220V，主触点电压：三相 380V 型号：JZX-22F 参数：最大开关电压：250VAC 电气寿命：110000 次 2.温度传感器 3.光电传感器 4.水位传感器 5.遥控及遥控接收器 6.地磁传感器 （三）IO 分配表 输入信号 输出信号%I0.0 SB1 抽水机启动开关%Q0.0 KM1 抽水机%I0.1 SB2 抽水机停止开关%Q0.1 KM2 自动门（开）%I0.2 SB3 水位上限位%Q0.2 KM3 自动门（关%I0.3 SB4 水位下限位%Q0.3 KM4 路灯%I0.4 SB5 智能门的开限位%Q0.4 KM5
10、 美化灯%I0.5 SB6 智能门的关限位%Q0.5 KM6 室内灯%I0.6 SB7 手动开门按钮%Q0.6 KM7 空调%I0.7 SB8 手动关门按钮%Q0.7%I1.0 SB9 地磁车辆传感器%Q0.6%I1.1 SB10 路灯总开关%Q0.7%I1.2 SB12 美化灯总开关%Q0.8%I1.3 SB13 室内灯总开关%Q0.9%IW64 SB14 光感传感器%Q1.0%IW66 SB15 温度传感器%Q1.1 （四）电路图的设计 1.PLC 硬件接线图 2.电路原理图 （五）流程图 1.智能门流程图 自家车流程图自家车流程图 开门流程图开门流程图 关门流程图关门流程图 2.抽水机流
11、程图抽水机流程图 上限位流程图上限位流程图 下限位流程图下限位流程图 定时流程图定时流程图 水井检测流程图水井检测流程图 抽水机流程图抽水机流程图 3.灯的流程图灯的流程图 亮度检测流程图亮度检测流程图 路灯亮度检测流程图路灯亮度检测流程图 路灯定时流程图路灯定时流程图 路灯流程图路灯流程图 美化灯亮度检测流程图美化灯亮度检测流程图 美化灯定时流程图美化灯定时流程图 美化灯流程图美化灯流程图 室内灯亮度检测流程图室内灯亮度检测流程图 室内灯定时流程图室内灯定时流程图 室内灯流程图室内灯流程图 4.室内温度调节流程图室内温度调节流程图 室内温度检测流程图室内温度检测流程图 室内温度调节流程图室内
12、温度调节流程图 （六）软件控制设计 1.数据块的建设数据块的建设 2.监控与强制表监控与强制表 3.Main 程序程序 4.初始化程序初始化程序 5.智能门的遥控接收信息处理程序智能门的遥控接收信息处理程序 6.智能门控制程序智能门控制程序 7.光感接收转换器程序光感接收转换器程序 8.路灯控制程序路灯控制程序 9.抽水机程序抽水机程序 10.美化灯控制程序美化灯控制程序 11.室内灯控制程序室内灯控制程序 12.时间读取程序时间读取程序 13.温度接收转换器程序温度接收转换器程序 14.中央空调温度调节控制程序中央空调温度调节控制程序 15.遥控器程序遥控器程序 16.遥控监控与强制表遥控监
13、控与强制表 下面主要讲解本系列产品的使用方法：人机界面中有主画面、中央空调画面、室内灯画面、抽水机画面、操作界面、智能门画面、美化灯画面以及路灯画面。HMI 人机界面 1.主画面是起始画面，也就是您启动 HMI 它的第一个界面就是主画面；主画面有进入所有画面的按钮，您按相应的按钮 HMI 会进入相应的画面中去。总停开关是为您出远门而准备的，不会关掉智能门和抽水机，打开总停开关就会关闭美化灯、路灯、室内灯、中央空调调节，关闭总停开关后恢复控制。抽水机在水抽满后就会停止工作，在您回来时不会为没水而烦恼。主画面主画面 四、使用说明书四、使用说明书 2.左边的手动控制可手动开门或关门，右边的自动控制是
14、显示车辆信息，为 0 则没车或者不是自家车，车辆信息为 1-15 则是自家车自动开门。如果地磁感应器超过 10S未感应到任何物体就会自动关门，如果感应到物体则刷新定时时间重新计时。智能门画面 3.手动控制可通过手动进行抽水或停止抽水。中间可定时抽水，定时完成后每到这个时候就会自动抽水，每检测水位没水后自动抽水。抽水机画面 4.打开路灯开关可手动开启或者关闭路灯，还有亮度百分比实时显示当前亮度。当状态位亮度太暗了，自动开启路灯；如果亮度太亮了，就会自动关闭路灯。中间为定时控制，为方便查看当前时间特意在此处加入了当前时间显示，打开定时开关后开始定时，有开灯定时和关灯定时，顾名思义就是说什么时候开灯
15、什么时候关灯。路灯画面 5.美化灯与路灯工作原理基本相同。6.室内灯与路灯、美化灯工作原理基本相同。室内灯画面 7.中央空调温度调节在各种情况下有不同的模式供您选择，根据不同模式调节的室内温度也不同，还为您提供了当前室内温度显示器及定时控制。中央空调控制画面 本设计从家庭智能用电的视角出发，从智能门控制、智能空调控制、智能抽水控制、智能灯光的控制等方面进行了方案的探索，并且有许多控制电器没有的新操作。让本设计独秀一枝，在开始做毕业设计的时候我就开始迷茫，首先第一个问题是要选什么题目，又要怎么做，后来经过我在网上仔细的搜寻治疗以及向老师询问建议，经过层层考虑我最终选择了 plc-1200，因为通
16、过网上调研我发现我国工业发展及自动化应用水平与工业发达国家相比有几十年的滞后，所以根据中国经济形势分析，我国将迎来一个 plc 高速发展的时期。相关数据显示，初步估计目前我国本土销售的 plc 总量为 6 亿到 8 亿美元（不包含进口主设备配套的 plc），年增长率为 15%至 20%，巨大的市场需求为发展 plc提供了难得的机遇，所以这也是本次毕业设计选由 plc 来控制程序的缘由，plc 的未来发展除开本次毕业设计本身的发展，也有更多程度取决于用户和市场的发展，我们要顺应社会，就是说做什么产品不是由我们来决定，过去是由世界市场，现在是由中国市场，中国需要做多久我们就做多久，一直做到市场完全
17、饱和。只要更多的掌握 plc 技术，才能更加促进中国发展，然后将 plc 当做跳板，逐步往更加高端的行业发展，我很幸运生活在这样一个时代，有幸能够成为一个新的开拓者。毕业设计虽然结束了，但毕业设计的实施过程确实是一个枯燥漫长而又需要不断学习改进的过程。在设计中经验的不知、知识欠缺的现象时常出现，毕业设计是一个锻炼人的心态的过程，并且需要不怕困难并能迎难而上的勇气，对难题始终保持不放弃的决心才可以克服困难完成创作。通过设计，我发现了个人知识储备不足的问题。比如在中央空调控制系统制做的时候还迟迟下不了手，可以相像到，我们在今后的工作当中，还会出现像这样的问题，必须要锻炼出不怕困难的精神。毕业设计虽
18、然快结束了，但还是留下太多的缺陷与漏洞。路漫漫其修远兮相信我还会继续勇往直前超越自己！五、总结五、总结 1 段礼才.西门子S7-1200PLC编程及使用指南【M】.第一版.机械工业出版社.2018 2 廖常初.S7-1200/1500PLC 应用技术【M】.第一版.机械工业出版社.2018 3 廖常初.S7-1200PLC 编程及应用【M】.第三版.机械工业出版社.2017 4 向晓汉.西门子 PLC 高级应用实例精解【M】.第二版.机械工业出版社.2015 5 向晓汉.西门子 S7-1200PLC 学习手册基于 LAD 和 SCL 编程【M】.第一版.化学工业出版社.2018 6 文杰.深入理解西门子 S7-1200 PLC 及实战应用【M】.第一版.中国电力出版社.2020 7 陈建明，王亭玲.电气控制与 PLC 应用【M】.第四版.电子工业出版社.2019 8 李方圆.西门子 S7-1200PLC 从入门到精通【M】.第一版.电子工业出版社.2018 9 工控帮教研组.西门子S7-1200PLC编程技术【M】.第一版.电子工业出版社.2021 七、参考七、参考资料资料