基于PLC的智能家居控制系统设计.docx

摘要

随着时代的进步与发展，人们对生活的质量与舒适有了更大的追求。近几年来高新技术的飞快发展，使智能化行业得到了人们热烈的追捧，“智能手机”,“智能汽车”,“智能机器人”为为人们生活的一部分。应运而生的“智能家居”也渐渐进入千家万户。但现如今，“智能家居”普遍存在着价格高昂，操作麻烦而且复杂，没有统一化的国家标准等现象。这些现象使得智能家具并未能普及到每家每户。因此，设计一种价格实惠，操作容易简单，使用便捷，安装方便的智能家居控制系统具有重大的意义。

关键词智能家居PLC智能控制组态王

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第一章引言

在这和平发展的年代，世界在不断的进步与发展，高新的技术与网络科技迅速的发展，并且逐渐的融入到人们的生活中去。现代人们的生活理念在不断的提高，对居住环境的舒适度十分重视，经济发展比较慢的时候人们对家居住宅环境的要求仅仅是能够居住；然而在经济发展迅速的年代，人们对居住环境的要求有了进一步的提升。因此人们就希望能使家居电器智能化、自动化起来，除去人工的操作，享受舒适、温馨的生活。因此智能家居的概念诞生。智能家居(smarthome)是以室内空间为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境误!未找到引用源。。智能家居的诞生不仅给人们带来舒服、高效、方便的生活，同时也给人们带来了全新的生活理念，引发人们去不断追求与探索。

智能家居不仅满足了用户的基本的一些需要，还提升了人们对生活的享受体验，使的生活变得更加的温馨、舒适、自动化。原本较为繁杂的家务可以通过自动化、智能化设备来完成，从而解放了人们的双手，使得人们可以有更多的时间去享受便捷，舒适的生活。设想一下，当我们结束了一天的工作，拖着疲惫的身体回到家门，这时你不需要耗费时间在口袋，背包里寻找钥匙，通过指纹识别或人脸识别你便可以进入家门，这时家里的灯，空调，窗帘，电视，音乐播放器都会自动打开。当你不想看电视了你便可以通过声控关闭。一切都可以通过声音控制，APP控制。不再需要你走动，动手。你只需要动动口便可以实现你要的。这一切变得多么简单、便捷。这个场景或许只会出现在科幻电影里。但现如今，高新技术的发展让这一切成为了可能。

近年来就有很多公司和企业集团生产出相对应的智能家居产品与技术研究发展项目。但就目前市面上来说智能家居的发展还是普遍存在很多问题。主要存在的问题有一下方面：一、价格普遍昂贵，不是一般家庭能承受的起。即使现在市面上有智能家居产品的出售，但是买的起的人只有腰缠万贯的家庭，对于普通老百姓想在家里安装一套智能家居是不现实的。二、操作复杂具有安全隐患、没有统一标准等等。为了解决这些问题，提供一种操作简单、性价比高的智能家居控制系统能使普通老百姓都能享受到社会发展带来福利。

第二章系统任务总体设计

2.1设计任务分析

2.1.1智能家居工作原理

经济的高速发展带动了科技的进步，就目前来说，市面有就有许多高科技的产品，而智能家居也在其中。如今的智能家居功能新颖，便捷，从而渐渐成为了家居生活发展的趋势，是人们追求向往的生活方式。本设计主要以一个一室一厅一厨一卫的普通住宅作为模型。计算机作为上位机，西门子公司的S7-200PLC作为下位机，通过RS485总线连接计算机和PLC控制器进行通讯连接，从而实现上位机与下位机之间的数据通讯。

智能家居控制系统如图2-1所示。利用计算机作为上位机，通过V4.0STEP7MicroWINSP9进行梯形图的编程，使用RS485总线进行上位机与下位机之间的通信连接，组态王设计人机界面，方便用户进行监控和维护。智能家居控制系统分为四个单元进行设计：温度控制单元、湿度控制单元、亮度控制单元、红外线控制单元。

智能家居控制系统的执行机构是通过电动机和各类继电器完成的，电动机控制窗帘的拉开与收合，通过继电器的通断控制空调、加热器、除湿器、加湿器、灯等家居的工作状态，通过电动机控制窗帘的工作。通过传感器获得环境参数，经过PLC输入的程序控制继电器和电机，从而达到自动控制家居运作。

上位机计算机

温度传感器

模拟量输入模块

模拟量输入模块

温度传感器

温度传感器

温度传感器

下

下位机PC

输出接口

输出接口

空调

加热器

除湿器

加湿器

窗帘

灯

图2-1智能家居控制系统组成构图

2.1.2分析被控对象和控制要求

智能家居控制系统是指家居在通电情况下，传感器通过检测室内环境参数来对空调、窗帘、加热器、除湿器等家完成开关的工作。整个智能家居控制系统被控对象由灯、空调、窗