基于PLC的家居安防系统的设计

1、-基于PLC的家居安防系统的设计摘要：本文分析了家居安防控制要求，设计了基于PLC的红外遥控、PLC控制和继电器控制的硬件电路，选择了系统的主要器件，提供了PLC控制器的主要流程图，并编写了程序，最终验证了系统的可行性。基于PLC的家居安防系统操作简单，功能强大，具有广泛的应用前景。关键词：家居安防系统；红外遥控；PLC 0前言家居智能化就是由一个智能化系统构成平安、舒适和便利的信息化居住空间，从而适应人们在21世纪信息社会中的快节奏和与外部世界保持完全开放的生活环境。由于我国城市人口膨胀，外来人口的增加及煤气和大量家用电器设备使用中的不平安因素等1,2。对小区居民的生命和财产造成了很大威胁，

2、一方面是人引起的破坏如盗窃、抢劫等，另一方面是自然灾害引起的破坏如火灾、煤气泄漏等。人们越来越迫切要求采用有效的措施以满足日益增长的平安防需要3,4。目前，所采用的防盗门和在窗户上加装防盗网等平安防措施，难以满足现在人们防止外来威胁的要求。为了更有效保证居民的生命和财产的平安，在住宅和住宅小区引入了智能化的手段进展平安防管理。智能住宅的平安防系统是由平安对讲系统、防盗报警系统、防火火灾报警系统和防煤气泄漏系统等组成，该平安防系统是家庭、住宅小区防外来侵害和自然灾害的一种最重要的、最有效的手段，它大大提高了居民自身的平安感，它已成为社会治安的一个重要组成局部5,6。因而，平安防系统是智能家居自动

3、化系统中必不可少的一个子系统，它为人们创造出一个平安舒适的生活环境。1 系统的构造该系统采用红外遥控、传感器自动控制和手动控制三种控制方式。控制对象有电灯、电控锁、门窗电机、排风扇和灭火水阀，通过控制这些对象到达手动/遥控开门、手动/遥控开窗/关窗、防火、防盗、防煤气中毒和防风雨的目的。系统构造框图如图1所示。图1 系统的构造框图2 系统的电路设计2.1 红外遥控局部如图2所示，系统安装了三个四路红外控制开关，分别安装在门边、卧室窗户边和厨房窗户边。厨房窗边的四路红外控制开关的分配：一路接中间继电器KA1,通过其常开触点的闭合来控制厨房排风扇的翻开；二路和三路接中间继电器KA2和KA3,通过其

4、常开触点的闭合的组合方式来控制厨房窗户的开与关，当SQ2或SQ3断路时，表示窗户全开或全关，全开时，二路断路，停顿开窗操作，全关时，三路断路，停顿关窗操作；四路接厨房电灯。门边的四路开关中，一路接中间继电器KA7,通过其常开触点的闭合来控制电控门锁翻开，当一路导通后，KA7通电，其常开触点闭合，门锁即开，同时继电器KA8导通，其常闭触点断开，随即一路断路，开门信号中断；二路接卧室电灯。卧室窗边的四路红外控制开关中，一路接中间继电器KA4,通过其常开触点的闭合来控制卧室排风扇的翻开；二路和三路接中间继电器KA5和KA6,通过其常开触点的闭合的组合方式来控制卧室窗户的开与关，当SQ5或SQ6断路时

5、，表示窗户全开或全关，全开时，二路断路，停顿开窗操作，全关时，三路断路，停顿关窗操作；四路闲置。图2系统红外遥控电路图2.2 PLC外部接线局部PLC的外部接线如图3所示79。图3 PLC外部接线图2.3 主电路局部1、窗户控制电路如图4所示，QF1、QF2和QF3开关闭合，当KA10闭合，电机正转，厨房窗户翻开；当KA11闭合，电机反转，厨房窗户关闭；当KA13闭合，电机正转，卧室窗户翻开；当KA14闭合，电机反转，卧室窗户关闭；无论是开窗还是关窗，电控窗锁都翻开，以便于窗户的开和关10。图4 窗户控制电路2、排风扇控制电路如图5所示，当KA9闭合，厨房排风扇翻开；当KA12闭合，卧室排风扇

6、翻开；QS1和QS2是手动开关，当KA9和KA12无常工作时，可用QS1和QS2来执行翻开排风扇的操作11。图5 排风扇控制电路2.4 系统硬件的选择见表1所示。表1系统硬件明细名称型号额定电压功率WPLCF*1N-40MR-001AC100240V35烟雾传感器联网型DC12V0.36可燃气体报警器联网型DC1220V0.6MBS微波感应器联网型DC1224V2电子狗独立型DC6V置电源振动探测器独立型DC12V0.24风雨传感器联网型DC12V0.4812V直流电源4NIC-*12AC220V24电控门锁楼宇电控锁 - RD-22DC12V1.8电控窗锁EL-101DC12V1.2直流电机

7、YD100DC12V15电磁水阀2WSL-160-15DC12V15四路红外控制开关*MD141-4AC220V110排风扇BP-30BAC220V25003 系统程序的设计3.1 门控制流程图如图6所示，给PLC上电，系统初始化；当系统收到手动/遥控开门信号，或者着火信号，或者煤气泄漏信号后，系统将执行开门动作。图6 门控制流程图3.2 排风扇控制流程图如图7所示，给PLC上电，系统初始化；当系统收到火灾信号或煤气泄漏信号时，系统翻开所有排风扇，此时无法手动和遥控关闭排风扇，直到火灭和无煤气泄漏；假设无火灾和煤气泄漏信号，当系统收到手动和自动翻开厨房或卧室排风扇信号时，系统翻开厨房或卧室排风

8、扇。图7 排风扇控制流程3.3 防火控制流程图如图8所示，给PLC上电，系统初始化；当系统收到厨房或卧室着火的信号后，系统执行厨房或卧室灭火的操作，直到火灭。图8 防火控制流程3.4 窗户控制流程图图9 窗户控制流程如图9，给PLC上电，系统初始化；当厨房或卧室火灾或煤气泄漏时，系统翻开所有窗户，直到窗户全开；假设无火灾和煤气泄漏，当系统收到手动或遥控开/关厨房或卧室信号时，系统执行厨房或卧室开/关窗户操作，假设在开/关窗户过程中，用户没有停顿开/关窗户，系统会直到窗户全开或全关才停顿开/关窗户；假设既无火灾和煤气泄漏信号，也无手动和遥控信号，当厨房或卧室窗外有人时，系统执行关闭窗户操作，直到厨房或卧室窗户全关，当风雨很大时，系统执行关闭窗户操作，直到所有窗户全关。3.5 PLC I/O点的分配根据所要设计的系统的要求，分配PLC的I/O点如表21214。表2 PLC I/O点的分配输入端功能输出端操作对象*0开门Y0门*1厨房开排风扇Y4厨房排风扇*3，*20，1厨房开窗户1，0厨房关窗户Y5厨房开窗户Y6span style=line-height:150%;font-