【基于PLC的智能家居系統(tǒng)設(shè)計12000字（論文）】

基于PLC的智能家居系統(tǒng)設(shè)計摘要：根據(jù)我國社會水平的發(fā)展趨勢，人們的生活質(zhì)量逐漸提高，對智能化的生活環(huán)境更加向往。目前智能家居也普遍出現(xiàn)在大眾的生活之中。智能家居系統(tǒng)是根據(jù)目前的住宅環(huán)境，利用PLC技術(shù)、自動控制技術(shù)等多種技術(shù)，對智能設(shè)備進行實時控制，以此來調(diào)節(jié)住宅內(nèi)部的環(huán)境參數(shù)，從而達到一個舒適的生活環(huán)境。本論文通過對市場上現(xiàn)存的智能家居系統(tǒng)進行功能分析，進一步調(diào)查大眾需求。根據(jù)目前的智能家居技術(shù)，我們選取了自動控制技術(shù)和PLC技術(shù)，在此基礎(chǔ)上打造了一套基于PLC技術(shù)的智能家居管理系統(tǒng)。針對這個系統(tǒng)，我們做出了非常詳細的設(shè)計方案。整個智能家居系統(tǒng)的主要內(nèi)容有：PLC采用西門子所生產(chǎn)的S7-200為整個智能家居系統(tǒng)的控制中樞，將溫濕度傳感器，紅外傳感器，光控傳感器等進行環(huán)路連接，實現(xiàn)參數(shù)的檢測和共享。系統(tǒng)流程是：各個傳感器先采集各種物理數(shù)據(jù)，得到的數(shù)據(jù)經(jīng)過串口傳送至西門子S7-200中。PLC硬件設(shè)備及其內(nèi)部的梯形圖程序，作為整個智能家居系統(tǒng)的數(shù)據(jù)計算和邏輯判斷的中心，其控制著室內(nèi)所有終端設(shè)備，如加濕器、空調(diào)、燈光等。對其所測數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測，對設(shè)備進行實時監(jiān)控。本篇論文的主要工作是設(shè)計硬件電路和編寫軟件系統(tǒng)程序，通過對整個系統(tǒng)的設(shè)置，我們可以實現(xiàn)各個終端設(shè)備的流暢工作。PLC與各個傳感器之間的信息互通，這樣可以做到對室內(nèi)的設(shè)備的智能控制。本系統(tǒng)，通過多次的實驗和測試，采集了大量的數(shù)據(jù)，對相關(guān)參數(shù)也進行了檢測，也對設(shè)備進行調(diào)控，都符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和使用要求。該系統(tǒng)也提高了家居環(huán)境的舒適性。關(guān)鍵詞：智能；PLC；自動控制目錄1緒論 [13]軟件設(shè)計是整個系統(tǒng)運作不可或缺的一部分，通過采用自動控制和手動控制兩種模式，可以更好的實現(xiàn)整個家居系統(tǒng)的運行5總結(jié)5.1論文總結(jié)本設(shè)計從我國智能家居產(chǎn)業(yè)發(fā)展實際狀況，著手分析和調(diào)查了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及其影響因素。針對所調(diào)查產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況，依托PLC技術(shù)，自動控制技術(shù)等設(shè)計了基于西門子S7-200的智能家居控制系統(tǒng)。本設(shè)計由設(shè)備終端中央處理單元PLC用戶交互端所構(gòu)成。建立起了一個功能完備，結(jié)構(gòu)條理清晰，可拓展性強的智能家居控制系統(tǒng)。系統(tǒng)打破了傳統(tǒng)的家居使用方式，通過物互聯(lián)的方式智能控制。系統(tǒng)根據(jù)所處環(huán)境的參數(shù)變化，可以自動調(diào)節(jié)家電，減少人為干預(yù)，提升了用戶的使用體驗。主要完成工作如下所示：一是初步分析了目前市場上的智能家居系統(tǒng)實現(xiàn)方式和系統(tǒng)方案，研究了PLC技術(shù)、自動控制技術(shù)，以此作為整個智能家居系統(tǒng)開發(fā)的理論架構(gòu)。結(jié)合生活需求對智能家居系統(tǒng)的方向進行了詳細論述，闡述了總體架構(gòu)，并結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備給出了智能家居的實現(xiàn)方案，包含了傳感器，PLC等相關(guān)細節(jié)，展示了關(guān)鍵部分的實施方案和結(jié)構(gòu)原理圖。二是在硬件系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)方面給予穩(wěn)定可靠的設(shè)計原則，選擇最為合適的PLC，對設(shè)備終端和中央處理單元加以設(shè)計。其中設(shè)備終端的硬件包括空調(diào)，加濕器，智能窗簾，燈光，還有相關(guān)的紅外接收發(fā)硬件、中間繼電器，傳感器等三是軟件系統(tǒng)的詳細設(shè)計與實現(xiàn)。軟件系統(tǒng)的設(shè)計需結(jié)合硬件設(shè)備的參數(shù)。完成了設(shè)備終端的嵌入式軟件開發(fā)，PLC程序編寫。軟件系統(tǒng)的設(shè)計使得PLC可以通過系統(tǒng)軟件操控設(shè)備終端進行工作。四是將系統(tǒng)的硬件和軟件調(diào)試完成后，要對其主要的設(shè)備模塊進行功能檢測。這一步驟主要是使系統(tǒng)的硬件和軟件可以相互結(jié)合提高工作效率，減少故障。其中包括自動程序測試和手動程序測試，空調(diào)遙控調(diào)功能測試，加濕器功能測試，窗簾控制功能測試和燈光功能控制測試。根據(jù)本次功能測試的結(jié)果，對硬件和軟件存在的缺失部分進行修正，以提高工作效率。提高了本設(shè)計智能家居系統(tǒng)的可行性。5.2展望本文設(shè)計的智能家居控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的普通智能家居系統(tǒng)有所不同，在功能上有差異。本設(shè)計通過搭建設(shè)備終端、中央處理單元、傳感器三位一體的系統(tǒng)框架，使本系統(tǒng)具有非常強大的可拓展性和穩(wěn)定性。本系統(tǒng)涵蓋了嵌入式軟件開發(fā)，硬件開發(fā)，PLC程序編寫等多方面技術(shù)，需要掌握的技術(shù)非常多。由于本人能力經(jīng)驗有限，系統(tǒng)設(shè)計和硬件選型上難免存在有待改進的地方，系統(tǒng)擴張和后期的完善可以從以下幾個方面進行：本設(shè)計在進行智能家居系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，充分考慮了未來的系統(tǒng)拓展性，在進行硬件和軟件設(shè)計時，只需要遵循現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的框架進行拓展，就可以方便的添加其他類型的傳感器和設(shè)備終端。比如說后期可以添加門禁開關(guān)，雨量傳感器，空氣質(zhì)量傳感器等等，最終可以實現(xiàn)一套功能更加豐富更加完備的智能家居系統(tǒng)。在智能家居系統(tǒng)的控制方面，本設(shè)計雖然利用了溫濕度傳感器，對空調(diào)和加濕器進行了相關(guān)的反饋調(diào)節(jié)，然而目前接入系統(tǒng)的設(shè)備不夠多，還沒有實現(xiàn)更多維度更加精準(zhǔn)的智能化控制。后期可以考慮添加更多的家電和傳感器進入系統(tǒng)，這樣可以收集更多的環(huán)境信息，結(jié)合PLC的處理功能，實現(xiàn)多信息整合的自動控制。6參考文獻智能家居機器人成為生活好幫手[J].中國信息界,2021(02):67.李亞慧,劉娜,劉國權(quán),溫丹麗.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].電腦編程技巧與維護,2021(04):125-126+139.賀莉,石鋒杰,羅丹羽.基于S7-200仿真軟件的PLC教學(xué)探索[J].無線互聯(lián)科技,2021,18(03):133-134.曾喜娟,吳志華.基于S7-200PLC與手機物聯(lián)網(wǎng)的智能實訓(xùn)室遠程監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)[J].廊坊師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2020,20(02):50-54.王濤.基于S7-200PLC的元件裝配系統(tǒng)研究[J].南方農(nóng)機,2020,51(04):146.周正勇,劉雁城.VB6.0下PC對西門子S7-200PLC的輸出控制[J].電子測試,2019(15):114-115+113.周正勇,劉雁城.VB6.0下PC對西門子S7-200PLC的輸出控制[J].電子測試,2019(15):114-115+113.邊玉亮,王秀友,周紅志.基于GSM的智能家居火災(zāi)檢測與報警系統(tǒng)設(shè)計[J].電子測試,2021(08):22-23.任遠林,徐奇.基于嵌入式單片機的智能家居遠程控制系統(tǒng)設(shè)計[J].新鄉(xiāng)學(xué)院學(xué)報,2021,38(03):72-76.程翔,許正榮,張昆明.基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計[J].傳感器與微系統(tǒng),2021,40(03):106-108+111.羌丹丹,龔瑜.基于臺達PLC的智能家居控