家庭無線自動防盜報警系統(tǒng)

1、畢業(yè)論文（設計）PLC設計 家庭無線自動防盜報警系統(tǒng)學 生 指導教師 專 業(yè) 層 次 班 級 學 號 日 期 原 創(chuàng) 性 聲 明本人聲明所呈交的畢業(yè)論文（設計）是我個人進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文（設計）中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，已在畢業(yè)論文（設計）中作了明確的說明并表示了謝意。學生簽名： 時間： 年 月 日關于論文（設計）使用授權的說明本人完全了解江西農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學院本、專科畢業(yè)論文（設計）工作條例（暫行規(guī)定）對：“成績?yōu)閮?yōu)秀畢業(yè)論文（設計），江西農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學院將有權選取部分論文（設

2、計）全文匯編成集或者在網(wǎng)上公開發(fā)布。如因著作權發(fā)生糾紛，由學生本人負責”完全認可，并同意江西農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學院可以以不同方式在不同媒體上發(fā)表、傳播畢業(yè)論文（設計）的全部或部分內容。江西農(nóng)業(yè)工程職業(yè)有權保留送交論文（設計）的復印件和磁盤，允許論文（設計）被查閱和借閱，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編論文（設計）。保密的畢業(yè)論文（設計）在解密后應遵守此協(xié)議學生簽名： 時間： 年 月 日密級： 中文摘要文章詳細介紹了應用PLC控制技術和無線電技術設計的住宅安全防范系統(tǒng)介紹了主要功能及應用，并對其存在的問題及發(fā)展趨勢做了簡要的分析。掌握PLC技術對以后的發(fā)展和工作是有幫助的。關鍵詞: PLC

3、 應用 發(fā)展 10目 錄引言一、 可編程控制器1.可編程控制器的定義2.PLC未來展望3.PLC在我國的發(fā)展二、 家庭無線防盜報警系統(tǒng)組成 1.硬件組成 2.軟件組成三、 家庭無線防盜報警原理1.無線防盜報警系統(tǒng)簡介2.節(jié)點設計方案3.系統(tǒng)程序設計方案四、總結 五、參考文獻引 言單的居住功能發(fā)展到注重對住宅的人性化需求。安全、舒適、快捷、方便的智能住宅，已成為住宅發(fā)展的主隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，生活水平的不斷提高，人們對居家的概念已從最初滿足簡流趨勢，其中，安全性是首要目標。智能住宅安全性的實現(xiàn)，除了人為的因素外，主要依靠住宅的智能化安全防范系統(tǒng)。本設計就是為了用戶的居家安全設計的一防盜系統(tǒng)。

4、1969年，美國數(shù)字設備公司（DEC公司）首先研制成功第一臺可編程控制器PDP 美國MODICON公司也開發(fā)出可編程控制器084。1971年，日本從美國引進了這項技術，很快研制成了日本第一臺可編程控制器DSC8；1973年，西歐國家也研制出他們的第一臺可編程控制器；我國從事974年也開始研制可控制器，1977年開始開業(yè)應用。隨著半導體技術，尤其是微處理器和微型計算機技術的發(fā)展，到70年代中期以后，是進入80年代以來，PLC已廣泛地使用16位甚至32位微處理器作為中央處理器，輸入輸出模塊和外圍電路也都采用了中、大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集成電路，使PLC在概念、設計、性能價格比以及應用方面都有了新的突

5、破。這時的PLC已不僅僅是邏輯判斷功能，還同時具有數(shù)據(jù)處理、PID調節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能，稱之為可編程序控制器（Programmable Controller）更為合適，簡稱為PC，但為了與個人計算機（Persona1 Computer）PC的名稱相區(qū)別，一般仍將它簡稱為PLC（Programmable Logic Controller）。PLC是微機技術與傳統(tǒng)的繼電器-接觸器控制技術相結合的產(chǎn)物，其基本設計思想是把計算機功能完善、靈活、通用等優(yōu)點和繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價格便宜等優(yōu)點結合起來，控制器的硬件是標準的、通用的。根據(jù)實際應用對象，將控制內容編成軟件寫入控制器的用戶程序存儲

6、器內。繼電器控制系統(tǒng)已有上百年歷史，它是用弱電信號控制強電系統(tǒng)的控制方法，在復雜的繼電器控制系統(tǒng)中，故障的查找和排除困難，花費時間長，嚴重地影響工業(yè)生產(chǎn)。在工藝要求發(fā)生變化的情況下，控制柜內的元件和接線需要作相應的變動，改造工期長、費用高，以至于用戶寧愿另外制作一臺新的控制柜。而PLC克服了繼電器-接觸器控制系統(tǒng)中機械觸點的接線復雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點，充分利用微處理器的優(yōu)點，并將控制器和被控對象方便的連接起來。由于PLC是由微處理器、存儲器和外圍器件組成，所以應屬于工業(yè)控制計算機中的一類一、 可編程控制器1.可編程控制器的定義 程控制器簡稱PC（Programmable

7、 Controller），它經(jīng)歷了可編程序矩陣控制器PMC、可編程序順序控制器PSC、可編程序邏輯控制器PLC（Programmable Logic Controller）和可編程序控制器PC幾個不同時期。為與個人計算機（PC）相區(qū)別，現(xiàn)在仍然沿用可編程邏輯控制器這個老名字。1987年國際電工委員（International Electrical Committee）頒布的PLC標準草案中對PLC做了如下定義： “PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式

8、或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關的外圍設備都應該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設計?！?. PLC未來展望21世紀，PLC會有更大的發(fā)展。從技術上看，計算機技術的新成果會更多地應用于可編程控制器的設計和制造上，會有運算速度更快、存儲容量更大、智能更強的品種出現(xiàn)；從產(chǎn)品規(guī)模上看，會進一步向超小型及超大型方向發(fā)展；從產(chǎn)品的配套性上看，產(chǎn)品的品種會更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機界面、完備的通信設備會更好地適應各種工業(yè)控制場合的需求；從市場上看，各國各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會隨著國際競爭的加劇而打破，會出現(xiàn)少數(shù)幾個品牌壟斷國際市場的局面，會出

9、現(xiàn)國際通用的編程語言；從網(wǎng)絡的發(fā)展情況來看，可編程控制器和其它工業(yè)控制計算機組網(wǎng)構成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術的發(fā)展方向。目前的計算機集散控制系統(tǒng)DCS（Distributed Control System）中已有大量的可編程控制器應用。伴隨著計算機網(wǎng)絡的發(fā)展，可編程控制器作為自動化控制網(wǎng)絡和國際通用網(wǎng)絡的重要組成部分，將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領域發(fā)揮越來越大的作用。3. PLC在我國的發(fā)展我國可編程控制器的引進、應用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開放開始的。最初是在引進設備中大量使用了可編程控制器。接下來在各種企業(yè)的生產(chǎn)設備及產(chǎn)品中不斷擴大了PLC的應用。目前，我國自己已可以生產(chǎn)中小型可編程

10、控制器。上海東屋電氣有限公司生產(chǎn)的CF系列、杭州機床電器廠生產(chǎn)的DKK及D系列、大連組合機床研究所生產(chǎn)的S系列、蘇州電子計算機廠生產(chǎn)的YZ系列等多種產(chǎn)品已具備了一定的規(guī)模并在工業(yè)產(chǎn)品中獲得了應用。此外，無錫華光公司、上海鄉(xiāng)島公司等中外合資企業(yè)也是我國比較著名的PLC生產(chǎn)廠家?？梢灶A期，隨著我國現(xiàn)代化進程的深入，PLC在我國將有更廣闊的應用天地。二、家庭無線防盜報警系統(tǒng)1.硬件組成單的居住功能發(fā)展到注重對住宅的人性化需求。安全、舒適、快捷、方便的智能住宅已成為住宅發(fā)展的主隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，生活水平的不斷提高，人們對居家的概念已從最初滿足簡流趨勢，其中，安全性是首要目標。智能住宅安全性的實現(xiàn)

11、，除了人為的因素外，主要依靠住宅的智能化安全防范系統(tǒng)。本文家庭無線防盜報警系統(tǒng)由AFPX可編程控制器和CY6936無線收發(fā)模塊構成。AFPX可編程控制器小型機身內置了4軸高速脈沖輸出功能。2軸直線插補時,2組可同時進行。（C14為3軸）凸輪的電子化控制、單元化生產(chǎn)設備及液晶定位的XY平臺Z軸控制、紙箱及熱交換導管的立體彎曲加工、小型線圈的高密度繞線機等生產(chǎn)設備中所需的伺服電機、步進電機等的款式將越來越豐富，并趨向于多軸化設計。其中的FP-X把4軸脈沖輸出功能內置于小型機身中，成為既可節(jié)省空間又可降低成本又可進行多軸控制，且適用于小型設備控制的小型通用PLC。特點超高速處理基本指令只需0.32s

12、，可快速掃描。小型PLC內，通過高速處理速度0.32sec，也可對應要求高速掃描的用途。充裕的大容量充裕的程序容量達到32K步。注釋區(qū)域也可以充分保證。通過超過小型PLC范疇的高程序容量32K步，可對應隨著將來設備擴展而產(chǎn)生的范圍廣泛的各種應用。廣泛的擴展性I/O最多300點?？赏ㄟ^功能擴展插件，使擴展范圍更進一步擴大。針對客戶的“逐步擴展”的要求，可通過擴展插件，輕松地提高性能。也可控制成本。還有，利用擴展FP0適配器，最多可連接3臺現(xiàn)有的FP0擴展單元。可靠的安全性通過8位密碼和禁止上傳功能，有效保護程序。配備USB端口基本單元AFPX-C14R AC通用電源（100240VAC）DC輸入

13、16點（24VDC）繼電器輸出6點（250VCAC/2A）程序容量16K步可調電位器輸入2點AFPX-C30R AC通用電源（100240VAC）DC輸入16點（24VDC）繼電器輸出14點（250VCAC/2A）程序容量32K步可調電位器輸入2點，配置USB通信端口AFPX-C60R AC通用電源（100240VAC）DC輸入32點（24VDC）繼電器輸出28點（250VCAC/2A）程序容量32K步可調電位器輸入4點，配置USB通信端口擴展單元AFPX-E16R DC輸入8點（24VDC）繼電器輸出8點（250VCAC/2A）備注：無內置電源回路，不可同時連接兩臺AFPX-E30R DC輸

14、入16點（24VDC）    繼電器輸出8點（250VCAC/2A)CY6936CY6936是賽普拉斯(Cypress)公司最新推出的低成本高集成射頻片上系統(tǒng)，它提供了針對低速、低成本的Wireless USB串口SPI到射頻發(fā)射的調制解調方案。其主要特點有：工作在ISM(工業(yè)、科學、醫(yī)療公共頻段)；10m以上的全方向傳輸范圍；數(shù)據(jù)傳輸率達到1Mbps；具有數(shù)據(jù)傳輸速率高達4M的SPI微機接口；靜態(tài)工作電流低于1mA；工作電壓范圍為1.8V至3.6V。CY6936非常適合用于中低速率、低成本、低功耗的無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)之中。 2.軟件組成以PLC為編程中心，本文用AFPX可編

15、程控制器的編程軟件FPWIN GR Ver它是一款功能全面的可用梯形圖和程序語句表雙從編程的軟件。用戶選擇器件模塊后，放置到可編程模擬和數(shù)字模塊陣列中，進行配置和連線后，即可完成系統(tǒng)設計。單間且方便。PLC軟件系統(tǒng)由系統(tǒng)程序和用戶程序兩部分組成。系統(tǒng)程序包括監(jiān)控程序、編譯程序、診斷程序等，主要用于管理全機、將程序語言翻譯成機器語言，診斷機器故障。系統(tǒng)軟件由PLC廠家提供并已固化在EPROM中，不能直接存取和干預。用戶程序是用戶根據(jù)現(xiàn)場控制要求，用PLC的程序語言編制的應用程序（也就是邏輯控制）用來實現(xiàn)各種控制。STEP7是用于SIMATIC可編程邏輯控制器組態(tài)和編程的標準軟件包，也就是用戶程序

16、，我們就是使用STEP7來進行硬件組態(tài)和邏輯程序編制，以及邏輯程序執(zhí)行結果的在線監(jiān)視。三、家庭無線防盜報警系統(tǒng)原理1.系統(tǒng)簡介在住宅重要地點和區(qū)域布設各類傳感器，代替?zhèn)鹘y(tǒng)住宅的鋼筋防盜網(wǎng)，讓住戶不再有囚于牢籠的感覺。家庭防盜報警系統(tǒng)由家庭報警器、傳感器和傳輸線纜(無線通訊方式時不用)組成。傳感器主要有火災報警器、紅外線探測器、熱感探測器、玻璃破碎探測器、窗磁、門磁等，住戶可根據(jù)實際需要在戶門、客廳、陽臺、外窗等位置設置不同類別的傳感器，以探測非法侵入者。本文基于PLC控制系統(tǒng)和CY6936無線收發(fā)模塊設計了一個無線防盜報警系統(tǒng)實現(xiàn)了安防傳感器節(jié)點和GPRS網(wǎng)關之間的無線通信，系統(tǒng)能夠用短信的方

17、式方便、快捷、廉價地對居室中的各種緊急情況進行報警。當有報警時，CY6936無線收發(fā)模塊接收來自各節(jié)點的傳感器信息，并將接收的傳感器信息發(fā)送給PLC控制系統(tǒng)。PLC控制系統(tǒng)將各節(jié)點的信息顯示在LCD液晶上，并通過LED和蜂鳴器為家內用戶提供警示，然后將報警信息通過串口發(fā)送給GSM/GPRS模塊，最終發(fā)送給遠程用戶。 并且通過網(wǎng)絡按程序給警察局或火警以信息。2.程序編寫 如下圖它就是用AFPX可編程控制器的編程軟件FPWIN GR Ver編制出的。當有報警時PLC就按編制好的程序運行。2.節(jié)點設計方案系統(tǒng)中的節(jié)點設計均采用統(tǒng)一的設計方案如圖。采用無線收發(fā)模塊和PLC控制組成無線網(wǎng)絡節(jié)點，無線收發(fā)

18、模塊負責節(jié)點和網(wǎng)關之間的通信，PLC控制系統(tǒng)負責處理和分析傳感器的信息，后將信息按PLC編制好的程序行動作。3.防盜報警系統(tǒng)程序設計方案統(tǒng)整體設計方案如圖該系統(tǒng)主要分兩部分：無線網(wǎng)絡節(jié)點和GSM/GPRS網(wǎng)關。系統(tǒng)中包含三個節(jié)點：門磁防盜節(jié)點、紅外防盜節(jié)點和火災報警節(jié)點?？偨Y在此設計中，用的是PLC技術和無線電技術。硬件主要就是AFPX可編程控制器CY6936。AFPX可編程控制器是一小型PLC在體積和成本上都是比較小的。CY6936是賽普拉斯(Cypress)公司最新推出的低成本高集成射頻片上系統(tǒng)在購買上是非常經(jīng)濟的并且它在用戶的連接和使用上都是非常方便和。用戶只要連接好并打開PLC系統(tǒng)就可使用。對于它的唯一不到的地方就是它是PLC技術和無線電技術相結合起來的，對磁場的抗干擾性不強。通過這次的設計，經(jīng)過這次畢業(yè)設計，增強了我的自學能力和收集使用資料的能力，同時全面地鞏固了我這在學三年來學的知識。在設計時，為了更好地完成設計任務，提高設計質量，我花費了大量的時間收集和消化和本設計相關的資料。吸收國內外工作者的成果同時我了解到PLC我學到的還是很少，還僅僅是PLC控制技術的一點基礎。不過也讓我明白了PLC技術在我們日常生活和工業(yè)