家庭無(wú)線自動(dòng)防盜報(bào)警系統(tǒng)

1、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）PLC設(shè)計(jì) 家庭無(wú)線自動(dòng)防盜報(bào)警系統(tǒng)學(xué) 生 指導(dǎo)教師 專(zhuān) 業(yè) 層 次 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 日 期 原 創(chuàng) 性 聲 明本人聲明所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是我個(gè)人進(jìn)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(biāo)注和致謝的地方外，論文（設(shè)計(jì)）中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，已在畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。學(xué)生簽名： 時(shí)間： 年 月 日關(guān)于論文（設(shè)計(jì)）使用授權(quán)的說(shuō)明本人完全了解江西農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學(xué)院本、專(zhuān)科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作條例（暫行規(guī)定）對(duì)：“成績(jī)?yōu)閮?yōu)秀畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)），江西農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學(xué)院將有權(quán)選取部分論文（設(shè)

2、計(jì)）全文匯編成集或者在網(wǎng)上公開(kāi)發(fā)布。如因著作權(quán)發(fā)生糾紛，由學(xué)生本人負(fù)責(zé)”完全認(rèn)可，并同意江西農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學(xué)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(shè)計(jì)）的全部或部分內(nèi)容。江西農(nóng)業(yè)工程職業(yè)有權(quán)保留送交論文（設(shè)計(jì)）的復(fù)印件和磁盤(pán)，允許論文（設(shè)計(jì)）被查閱和借閱，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編論文（設(shè)計(jì)）。保密的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）在解密后應(yīng)遵守此協(xié)議學(xué)生簽名： 時(shí)間： 年 月 日密級(jí)： 中文摘要文章詳細(xì)介紹了應(yīng)用PLC控制技術(shù)和無(wú)線電技術(shù)設(shè)計(jì)的住宅安全防范系統(tǒng)介紹了主要功能及應(yīng)用，并對(duì)其存在的問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì)做了簡(jiǎn)要的分析。掌握PLC技術(shù)對(duì)以后的發(fā)展和工作是有幫助的。關(guān)鍵詞: PLC

3、 應(yīng)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(lái)展望3.PLC在我國(guó)的發(fā)展二、 家庭無(wú)線防盜報(bào)警系統(tǒng)組成 1.硬件組成 2.軟件組成三、 家庭無(wú)線防盜報(bào)警原理1.無(wú)線防盜報(bào)警系統(tǒng)簡(jiǎn)介2.節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方案3.系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)方案四、總結(jié) 五、參考文獻(xiàn)引 言單的居住功能發(fā)展到注重對(duì)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(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，生活水平的不斷提高，人們對(duì)居家的概念已從最初滿足簡(jiǎn)流趨勢(shì)，其中，安全性是首要目標(biāo)。智能住宅安全性的實(shí)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(shè)計(jì)就是為了用戶的居家安全設(shè)計(jì)的一防盜系統(tǒng)。

4、1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC公司）首先研制成功第一臺(tái)可編程控制器PDP 美國(guó)MODICON公司也開(kāi)發(fā)出可編程控制器084。1971年，日本從美國(guó)引進(jìn)了這項(xiàng)技術(shù)，很快研制成了日本第一臺(tái)可編程控制器DSC8；1973年，西歐國(guó)家也研制出他們的第一臺(tái)可編程控制器；我國(guó)從事974年也開(kāi)始研制可控制器，1977年開(kāi)始開(kāi)業(yè)應(yīng)用。隨著半導(dǎo)體技術(shù)，尤其是微處理器和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，到70年代中期以后，是進(jìn)入80年代以來(lái)，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(shè)計(jì)、性能價(jià)格比以及應(yīng)用方面都有了新的突

5、破。這時(shí)的PLC已不僅僅是邏輯判斷功能，還同時(shí)具有數(shù)據(jù)處理、PID調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能，稱(chēng)之為可編程序控制器（Programmable Controller）更為合適，簡(jiǎn)稱(chēng)為PC，但為了與個(gè)人計(jì)算機(jī)（Persona1 Computer）PC的名稱(chēng)相區(qū)別，一般仍將它簡(jiǎn)稱(chēng)為PLC（Programmable Logic Controller）。PLC是微機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電器-接觸器控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，其基本設(shè)計(jì)思想是把計(jì)算機(jī)功能完善、靈活、通用等優(yōu)點(diǎn)和繼電器控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單易懂、操作方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，控制器的硬件是標(biāo)準(zhǔn)的、通用的。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用對(duì)象，將控制內(nèi)容編成軟件寫(xiě)入控制器的用戶程序存儲(chǔ)

6、器內(nèi)。繼電器控制系統(tǒng)已有上百年歷史，它是用弱電信號(hào)控制強(qiáng)電系統(tǒng)的控制方法，在復(fù)雜的繼電器控制系統(tǒng)中，故障的查找和排除困難，花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，嚴(yán)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(nèi)的元件和接線需要作相應(yīng)的變動(dòng)，改造工期長(zhǎng)、費(fèi)用高，以至于用戶寧愿另外制作一臺(tái)新的控制柜。而PLC克服了繼電器-接觸器控制系統(tǒng)中機(jī)械觸點(diǎn)的接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點(diǎn)，充分利用微處理器的優(yōu)點(diǎn)，并將控制器和被控對(duì)象方便的連接起來(lái)。由于PLC是由微處理器、存儲(chǔ)器和外圍器件組成，所以應(yīng)屬于工業(yè)控制計(jì)算機(jī)中的一類(lèi)一、 可編程控制器1.可編程控制器的定義 程控制器簡(jiǎn)稱(chēng)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(gè)不同時(shí)期。為與個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）相區(qū)別，現(xiàn)在仍然沿用可編程邏輯控制器這個(gè)老名字。1987年國(guó)際電工委員（International Electrical Committee）頒布的PLC標(biāo)準(zhǔn)草案中對(duì)PLC做了如下定義： “PLC是一種專(zhuān)門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式

8、或模擬式的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)?！?. PLC未來(lái)展望21世紀(jì)，PLC會(huì)有更大的發(fā)展。從技術(shù)上看，計(jì)算機(jī)技術(shù)的新成果會(huì)更多地應(yīng)用于可編程控制器的設(shè)計(jì)和制造上，會(huì)有運(yùn)算速度更快、存儲(chǔ)容量更大、智能更強(qiáng)的品種出現(xiàn)；從產(chǎn)品規(guī)模上看，會(huì)進(jìn)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(huì)更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機(jī)界面、完備的通信設(shè)備會(huì)更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場(chǎng)合的需求；從市場(chǎng)上看，各國(guó)各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會(huì)隨著國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的加劇而打破，會(huì)出現(xiàn)少數(shù)幾個(gè)品牌壟斷國(guó)際市場(chǎng)的局面，會(huì)出

9、現(xiàn)國(guó)際通用的編程語(yǔ)言；從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況來(lái)看，可編程控制器和其它工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組網(wǎng)構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向。目前的計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)DCS（Distributed Control System）中已有大量的可編程控制器應(yīng)用。伴隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，可編程控制器作為自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)和國(guó)際通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越大的作用。3. PLC在我國(guó)的發(fā)展我國(guó)可編程控制器的引進(jìn)、應(yīng)用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開(kāi)放開(kāi)始的。最初是在引進(jìn)設(shè)備中大量使用了可編程控制器。接下來(lái)在各種企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品中不斷擴(kuò)大了PLC的應(yīng)用。目前，我國(guó)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(jī)床電器廠生產(chǎn)的DKK及D系列、大連組合機(jī)床研究所生產(chǎn)的S系列、蘇州電子計(jì)算機(jī)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(yīng)用。此外，無(wú)錫華光公司、上海鄉(xiāng)島公司等中外合資企業(yè)也是我國(guó)比較著名的PLC生產(chǎn)廠家?？梢灶A(yù)期，隨著我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的深入，PLC在我國(guó)將有更廣闊的應(yīng)用天地。二、家庭無(wú)線防盜報(bào)警系統(tǒng)1.硬件組成單的居住功能發(fā)展到注重對(duì)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(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，生活水平的不斷提高，人們對(duì)居家的概念已從最初滿足簡(jiǎn)流趨勢(shì)，其中，安全性是首要目標(biāo)。智能住宅安全性的實(shí)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(wú)線防盜報(bào)警系統(tǒng)由AFPX可編程控制器和CY6936無(wú)線收發(fā)模塊構(gòu)成。AFPX可編程控制器小型機(jī)身內(nèi)置了4軸高速脈沖輸出功能。2軸直線插補(bǔ)時(shí),2組可同時(shí)進(jìn)行。（C14為3軸）凸輪的電子化控制、單元化生產(chǎn)設(shè)備及液晶定位的XY平臺(tái)Z軸控制、紙箱及熱交換導(dǎo)管的立體彎曲加工、小型線圈的高密度繞線機(jī)等生產(chǎn)設(shè)備中所需的伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)等的款式將越來(lái)越豐富，并趨向于多軸化設(shè)計(jì)。其中的FP-X把4軸脈沖輸出功能內(nèi)置于小型機(jī)身中，成為既可節(jié)省空間又可降低成本又可進(jìn)行多軸控制，且適用于小型設(shè)備控制的小型通用PLC。特點(diǎn)超高速處理基本指令只需0.32s

12、，可快速掃描。小型PLC內(nèi)，通過(guò)高速處理速度0.32sec，也可對(duì)應(yīng)要求高速掃描的用途。充裕的大容量充裕的程序容量達(dá)到32K步。注釋區(qū)域也可以充分保證。通過(guò)超過(guò)小型PLC范疇的高程序容量32K步，可對(duì)應(yīng)隨著將來(lái)設(shè)備擴(kuò)展而產(chǎn)生的范圍廣泛的各種應(yīng)用。廣泛的擴(kuò)展性I/O最多300點(diǎn)?？赏ㄟ^(guò)功能擴(kuò)展插件，使擴(kuò)展范圍更進(jìn)一步擴(kuò)大。針對(duì)客戶的“逐步擴(kuò)展”的要求，可通過(guò)擴(kuò)展插件，輕松地提高性能。也可控制成本。還有，利用擴(kuò)展FP0適配器，最多可連接3臺(tái)現(xiàn)有的FP0擴(kuò)展單元?？煽康陌踩酝ㄟ^(guò)8位密碼和禁止上傳功能，有效保護(hù)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(diǎn)（24VDC）繼電器輸出6點(diǎn)（250VCAC/2A）程序容量16K步可調(diào)電位器輸入2點(diǎn)AFPX-C30R AC通用電源（100240VAC）DC輸入16點(diǎn)（24VDC）繼電器輸出14點(diǎn)（250VCAC/2A）程序容量32K步可調(diào)電位器輸入2點(diǎn)，配置USB通信端口AFPX-C60R AC通用電源（100240VAC）DC輸入32點(diǎn)（24VDC）繼電器輸出28點(diǎn)（250VCAC/2A）程序容量32K步可調(diào)電位器輸入4點(diǎn)，配置USB通信端口擴(kuò)展單元AFPX-E16R DC輸入8點(diǎn)（24VDC）繼電器輸出8點(diǎn)（250VCAC/2A）備注：無(wú)內(nèi)置電源回路，不可同時(shí)連接兩臺(tái)AFPX-E30R DC輸

14、入16點(diǎn)（24VDC） 繼電器輸出8點(diǎn)（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(duì)低速、低成本的Wireless USB串口SPI到射頻發(fā)射的調(diào)制解調(diào)方案。其主要特點(diǎn)有：工作在ISM(工業(yè)、科學(xué)、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(dá)到1Mbps；具有數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)4M的SPI微機(jī)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(wú)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可編程控制器的編程軟件FPWI

15、N GR Ver它是一款功能全面的可用梯形圖和程序語(yǔ)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(jìn)行配置和連線后，即可完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)。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(jī)、將程序語(yǔ)言翻譯成機(jī)器語(yǔ)言，診斷機(jī)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(yù)。用戶程序是用戶根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)控制要求，用PLC的程序語(yǔ)言編制的應(yīng)用程序（也就是邏輯控制）用來(lái)實(shí)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(biāo)準(zhǔn)軟件包，也就是用戶程序，我們就是使用STEP7來(lái)

16、進(jìn)行硬件組態(tài)和邏輯程序編制，以及邏輯程序執(zhí)行結(jié)果的在線監(jiān)視。三、家庭無(wú)線防盜報(bào)警系統(tǒng)原理1.系統(tǒng)簡(jiǎn)介在住宅重要地點(diǎn)和區(qū)域布設(shè)各類(lèi)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(jué)。家庭防盜報(bào)警系統(tǒng)由家庭報(bào)警器、傳感器和傳輸線纜(無(wú)線通訊方式時(shí)不用)組成。傳感器主要有火災(zāi)報(bào)警器、紅外線探測(cè)器、熱感探測(cè)器、玻璃破碎探測(cè)器、窗磁、門(mén)磁等，住戶可根據(jù)實(shí)際需要在戶門(mén)、客廳、陽(yáng)臺(tái)、外窗等位置設(shè)置不同類(lèi)別的傳感器，以探測(cè)非法侵入者。本文基于PLC控制系統(tǒng)和CY6936無(wú)線收發(fā)模塊設(shè)計(jì)了一個(gè)無(wú)線防盜報(bào)警系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了安防傳感器節(jié)點(diǎn)和GPRS網(wǎng)關(guān)之間的無(wú)線通信，系統(tǒng)能夠用短信的方式方便、快捷、廉價(jià)地對(duì)居室

17、中的各種緊急情況進(jìn)行報(bào)警。當(dāng)有報(bào)警時(shí)，CY6936無(wú)線收發(fā)模塊接收來(lái)自各節(jié)點(diǎn)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(diǎn)的信息顯示在LCD液晶上，并通過(guò)LED和蜂鳴器為家內(nèi)用戶提供警示，然后將報(bào)警信息通過(guò)串口發(fā)送給GSM/GPRS模塊，最終發(fā)送給遠(yuǎn)程用戶。 并且通過(guò)網(wǎng)絡(luò)按程序給警察局或火警以信息。2.程序編寫(xiě) 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(dāng)有報(bào)警時(shí)PLC就按編制好的程序運(yùn)行。2.節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方案系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)均采用統(tǒng)一的設(shè)計(jì)方案如圖。采用無(wú)線收發(fā)模塊和PLC控制組成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，無(wú)線收發(fā)模塊負(fù)責(zé)節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)之間的通

18、信，PLC控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)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(dòng)作。3.防盜報(bào)警系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)方案統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案如圖該系統(tǒng)主要分兩部分：無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和GSM/GPRS網(wǎng)關(guān)。系統(tǒng)中包含三個(gè)節(jié)點(diǎn)：門(mén)磁防盜節(jié)點(diǎn)、紅外防盜節(jié)點(diǎn)和火災(zāi)報(bào)警節(jié)點(diǎn)?？偨Y(jié)在此設(shè)計(jì)中，用的是PLC技術(shù)和無(wú)線電技術(shù)。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(gòu)買(mǎi)上是非常經(jīng)濟(jì)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(kāi)PLC系統(tǒng)就可使用。對(duì)于它的唯一不到的地方就是它是PLC技術(shù)和無(wú)線電技術(shù)相結(jié)合起來(lái)的，對(duì)磁場(chǎng)的抗干擾性不強(qiáng)。通過(guò)這次的設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，增強(qiáng)了我的自學(xué)能力和收集使用資料的能力，同時(shí)全面地鞏固了我這在學(xué)三年來(lái)學(xué)的知識(shí)。在設(shè)計(jì)時(shí)，為了更好地完成設(shè)計(jì)任務(wù)，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，我花費(fèi)了大量的時(shí)間收集和消化和本設(shè)計(jì)相關(guān)的資料。吸收國(guó)內(nèi)外工作者的成果同時(shí)我了解到PLC我學(xué)到的還是很少，還僅僅是PLC控制技術(shù)的一點(diǎn)基礎(chǔ)。不過(guò)也讓我明白了PLC技術(shù)在我們?nèi)粘Ｉ詈凸I(yè)