基于家居安全系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)

1、PAGE 瀘 州 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)基于家居安全系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)學(xué)生姓名所 在 系機(jī)械工程系班 級2008級3班專 業(yè)機(jī)電一體化指導(dǎo)教師何 兵 副教授2011年6月10日瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 PAGE 56指導(dǎo)教師評閱書指導(dǎo)教師評價(jià)：一、撰寫（設(shè)計(jì)）過程1、學(xué)生在論文（設(shè)計(jì)）過程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、學(xué)生掌握專業(yè)知識、技能的扎實(shí)程度 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識和專業(yè)技能分析和解決問題的能力 優(yōu) 良 中 及格 不及格4、研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計(jì)方案的合理性 優(yōu) 良 中 及格 不及格5、完成畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）期間的

2、出勤情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1、論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格三、論文（設(shè)計(jì)）水平1、論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計(jì)說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格建議成績： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級前的內(nèi)畫“”）指導(dǎo)教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 評閱教師評閱書評閱教師評價(jià)：一

3、、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1、論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計(jì)）水平1、論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計(jì)說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格建議成績： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級前的內(nèi)畫“”）評閱教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見教研室（或答辯小組）評價(jià)：一、答辯過程1、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的

4、基本要點(diǎn)和見解的敘述情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、對答辯問題的反應(yīng)、理解、表達(dá)情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、學(xué)生答辯過程中的精神狀態(tài) 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1、論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格三、論文（設(shè)計(jì)）水平1、論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計(jì)說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格評定成績： 優(yōu) 良 中 及格 不及

5、格（在所選等級前的內(nèi)畫“”）教研室主任（或答辯小組組長）： （簽名）年 月 日教學(xué)系意見：系主任： （簽名）年 月 日瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 摘要摘 要隨著科技的進(jìn)步，人們生活中廣泛應(yīng)用的電子、信息等高科技的技術(shù)。本文設(shè)計(jì)了基于PLC控制技術(shù)的家居防盜安全系統(tǒng)，通過對家居設(shè)施的常規(guī)自動控制，模擬家中有人情景，如窗簾按時(shí)間打開收起，屋內(nèi)燈光到夜晚自動點(diǎn)亮，園內(nèi)照明及噴水池自動運(yùn)行，并全天啟動監(jiān)控系統(tǒng)等，達(dá)到人不在家而造成有人在的幻境，從而保護(hù)家中財(cái)物安全。關(guān)鍵詞： 家居防盜系統(tǒng) PLC控制 自動控制瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第一章 項(xiàng)目設(shè)計(jì)概述目 錄 TOC o 1-2 h z u HYPER

6、LINK l _Toc279438377 第一章 項(xiàng)目設(shè)計(jì)概述 PAGEREF _Toc279438377 h 2 HYPERLINK l _Toc279438378 1.1 項(xiàng)目設(shè)計(jì)總要求 PAGEREF _Toc279438378 h 3 HYPERLINK l _Toc279438379 1.2 硬件部分要求 PAGEREF _Toc279438379 h 3 HYPERLINK l _Toc279438380 1.3 軟件部分要求 PAGEREF _Toc279438380 h 5 HYPERLINK l _Toc279438381 第二章 可編程控制器PLC概述 PAGEREF _T

7、oc279438381 h 7 HYPERLINK l _Toc279438382 2.1 PLC的定義及特點(diǎn) PAGEREF _Toc279438382 h 7 HYPERLINK l _Toc279438383 2.2 PLC的分類 PAGEREF _Toc279438383 h 8 HYPERLINK l _Toc279438384 2.3 PLC的性能及應(yīng)用領(lǐng)域 PAGEREF _Toc279438384 h 10 HYPERLINK l _Toc279438385 2.4 PLC的發(fā)展趨勢 PAGEREF _Toc279438385 h 12 HYPERLINK l _Toc2794

8、38386 2.5 PLC的組成 PAGEREF _Toc279438386 h 13 HYPERLINK l _Toc279438387 2.6 FX系列PLC的簡介 PAGEREF _Toc279438387 h 15 HYPERLINK l _Toc279438388 2.7 FX2N系列PLC介紹 PAGEREF _Toc279438388 h 15 HYPERLINK l _Toc279438389 2.8 PLC的選擇 PAGEREF _Toc279438389 h 16 HYPERLINK l _Toc279438390 第三章 硬件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc27943839

9、0 h 17 HYPERLINK l _Toc279438391 3.1 家居安全系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)介紹 PAGEREF _Toc279438391 h 17 HYPERLINK l _Toc279438392 第四章 軟件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc279438392 h 20 HYPERLINK l _Toc279438393 4.1 窗簾程序動作說明 PAGEREF _Toc279438393 h 20 HYPERLINK l _Toc279438394 4.2 居室燈光輪流點(diǎn)亮程序動作說明 PAGEREF _Toc279438394 h 21 HYPERLINK l _Toc2794

10、38395 4.3 噴水池及園內(nèi)照明燈程序動作說明 PAGEREF _Toc279438395 h 23 HYPERLINK l _Toc279438396 4.4 報(bào)警器程序動作說明 PAGEREF _Toc279438396 h 24 HYPERLINK l _Toc279438397 第五章 系統(tǒng)調(diào)試 PAGEREF _Toc279438397 h 25 HYPERLINK l _Toc279438398 5.1 窗簾工作梯形調(diào)試 PAGEREF _Toc279438398 h 25 HYPERLINK l _Toc279438399 5.2 居室燈光循環(huán)亮起調(diào)試 PAGEREF _To

11、c279438399 h 27 HYPERLINK l _Toc279438400 5.3 噴水、園內(nèi)照明時(shí)間調(diào)試 PAGEREF _Toc279438400 h 30 HYPERLINK l _Toc279438401 5.4 全天報(bào)警監(jiān)控調(diào)試 PAGEREF _Toc279438401 h 31 HYPERLINK l _Toc279438402 結(jié)束語 PAGEREF _Toc279438402 h 33 HYPERLINK l _Toc279438403 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc279438403 h 34第一章 項(xiàng)目設(shè)計(jì)概述縱觀我國家居安全系統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展，似乎還處于發(fā)展的朦

12、朧期，沒有得到全面的發(fā)展。隨著市場經(jīng)濟(jì)的到來，以人們防盜意識的不斷增強(qiáng)，相信家居安全這個行業(yè)的前景是相當(dāng)可觀的。下面就我國國情做個分析：由于貧富兩極分化，治安形勢比較復(fù)雜。因此在國內(nèi)有二個相關(guān)行業(yè)正在迅速發(fā)展，一是小區(qū)保安隊(duì)伍，二是防盜系統(tǒng)市場。在城市各道路的路口、立交橋下，經(jīng)?？吹接斜０苍谀抢镏蛋嗾緧?，事實(shí)上有了他們的值班站崗，打劫的案件已經(jīng)少了。在國內(nèi)大中城市，幾乎有70%家庭安裝了防盜系統(tǒng)和防盜網(wǎng)，而發(fā)達(dá)國家美國、日本等很少有家庭安裝防盜系統(tǒng)。但是若有人以“上門開鎖”入屋偷竊、打劫，即便有小區(qū)保安，也防不勝防。在高層住宅，有人從地下停車場進(jìn)入或者在地下停車場跟隨有卡的住戶進(jìn)入則也是比較容

13、易的事。由此看來，傳統(tǒng)機(jī)械鎖發(fā)展到今天，已到了非改不可的階段。用高檔的電子家用門禁取代機(jī)械門鎖是一大飛躍，可以說這種家用門禁在相當(dāng)長的一個時(shí)期內(nèi)是一般人無法破譯打開的，由電子家用門禁取代傳統(tǒng)機(jī)械鎖會成為今后的一個發(fā)展趨勢。但是家用門禁是一種電子產(chǎn)品，電子產(chǎn)品不可能保證百分之百的沒有故障，因此保證在電子家用門禁故障時(shí)也能通過安全可靠的方式開門，這是電子家用門禁研究的主要課題。 從目前的市場看：現(xiàn)在要進(jìn)入通信產(chǎn)品和家電產(chǎn)品的市場，需要投入的資金都是在千萬元以上，而且還只能占領(lǐng)其中很小的市場，并且隨時(shí)有被市場并吞的危險(xiǎn);如果想占領(lǐng)其中比較大的市場份額起碼投入的資金都是在億元以上，贏利也不會很理想。安

14、防產(chǎn)品之所以不被人們看好，原因是安防產(chǎn)品的市場太小，現(xiàn)在安防企業(yè)比較大的規(guī)模也只有較大通信產(chǎn)品和家電產(chǎn)品公司的10%左右，但是一旦安防產(chǎn)品推廣到普通家庭后，我相信它的前途無可限量。 可以說防盜系統(tǒng)的市場有多大，家用門禁的市場就有多大。在中國有3億家庭，這3億家庭中，真正有錢人或者愿意安裝家庭用門禁占少數(shù)，保守的估計(jì)為百分之十，即3000萬戶家庭有上述需求，這樣的市場就已經(jīng)相當(dāng)大了。帶實(shí)時(shí)圖像監(jiān)控及門禁系統(tǒng)屬于產(chǎn)品系列中的高檔產(chǎn)品，實(shí)際需求可以再降低到3億家庭中的1%，為300萬套，這個數(shù)字也是非常大。 因此家用門禁、防盜監(jiān)控市場是一個非常大而且?guī)缀跏且粋€還沒有開拓的處女地，如果把家庭安防的市場

15、打開，對安防行業(yè)來說是取之不盡、用之不竭的大市場?，F(xiàn)我就一個野外別墅做一個全面的安全防盜系統(tǒng)，以防止外來盜賊的偷盜。1.1 項(xiàng)目設(shè)計(jì)總要求控制要求：居室安全系統(tǒng)是指居室戶主在度假期間或工作時(shí)間，擔(dān)心家里物品被盜所使用疑惑的手段，讓盜竊分子畏而止步。具體做法是利用室內(nèi)的燈光、窗戶像人在家里一樣常規(guī)的運(yùn)作，使園外噴水池、燈光固定啟動。更加上全天報(bào)警系統(tǒng)的運(yùn)作，足以使盜竊分子產(chǎn)生一種幻覺，從而達(dá)到保護(hù)居室安全的目的。我們設(shè)定戶主外出的時(shí)間里有以下動作：四個居室的窗子在白天時(shí)打開，在晚上時(shí)關(guān)閉。四個居室的照明燈在晚上18:00點(diǎn)至晚上22:00時(shí)輪流接通點(diǎn)亮1h。早上7:00，晚上15:30噴水（每次

16、5min鐘）。晚上18:00-22:00園內(nèi)照明。全天啟動報(bào)警系統(tǒng)，觸碰報(bào)警系統(tǒng)時(shí)報(bào)警揚(yáng)聲器發(fā)出警報(bào)聲，同時(shí)報(bào)警燈連續(xù)閃爍（閃光燈閃爍60次，每次亮0.5s，熄滅1s。），然后停止聲光報(bào)警。1.2 硬件部分要求1.光電開關(guān)的選取所示是反射式光電開關(guān)的工作原理框圖。圖中，由振蕩回路產(chǎn)生的調(diào)制脈沖經(jīng)反射電路后，由發(fā)光管GL輻射出光脈沖。當(dāng)被測物體進(jìn)入受光器作用范圍時(shí)，被反射回來的光脈沖進(jìn)入 HYPERLINK /view/1104577.htm t _blank 光敏三極管DU。并在接收電路中將光脈沖解調(diào)為電脈沖信號，再經(jīng)放大器放大和同步選通整形，然后用數(shù)字積分或RC積分方式排除干擾，最后經(jīng)延時(shí)（

17、或不延時(shí)）觸發(fā)驅(qū)動器輸出光電開關(guān)控制信號。在這里我們僅把光電開關(guān)，看成開關(guān)量使用，這里模擬量不做詳細(xì)解釋。在這里我把各種光電開關(guān)光線工作示意圖整理出來：圖1-1光電開關(guān)原理圖這里我選擇無錫市華陽傳感器有限公司的HG-M18-T的光電開關(guān)。2噴水池電動機(jī)的選取電動機(jī)工作原理：電動機(jī)是把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的設(shè)備，它是利用通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動的現(xiàn)象制成，分布于各個用戶處，電動機(jī)按使用電源不同分為直流電動機(jī)和交流電動機(jī)，電力系統(tǒng)中的電動機(jī)大部分是交流電機(jī)，可以是同步電機(jī)或者是異步電機(jī)。電動機(jī)主要由定子與轉(zhuǎn)子組成。通電導(dǎo)線在磁場中受力運(yùn)動的方向跟電流方向和磁感線（磁場方向）方向有關(guān)。電動機(jī)工作原理是磁

18、場對電流受力的作用，使電動機(jī)轉(zhuǎn)動。選用YU系列電動機(jī)里面的YU7122型號。功率在250W，提供電壓220V家用電壓。3.報(bào)警器的選取報(bào)警器分為機(jī)械式報(bào)警器和電子報(bào)警器，經(jīng)常應(yīng)用于系統(tǒng)故障、安全防范、交通運(yùn)輸、醫(yī)療救護(hù)、應(yīng)急救災(zāi)、感應(yīng)檢測等領(lǐng)域。現(xiàn)本設(shè)計(jì)選用報(bào)警器電路圖：圖1-2 報(bào)警器原理圖4.燈泡的選?。▓@內(nèi)燈泡和室內(nèi)燈泡）園內(nèi)選用1000W白熾燈泡，屋內(nèi)選用60W白熾燈泡。1.3 軟件部分要求本設(shè)計(jì)選用GX Developer軟件編程器，下面簡短的介紹該軟件的情況。GX Developer是三菱PLC的編程軟件。適用于Q、QnU、QS、QnA、AnS、AnA、FX等全系列可編程控制器。支

19、持梯形圖、指令表、SFC、 ST及FB、Label語言程序設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)定，可進(jìn)行程序的線上更改、監(jiān)控及調(diào)試，具有異地讀寫PLC程序功能。GX Developer的特點(diǎn)：軟件的共通化 GX Developer能夠制作Q系列，QnA系列，A系列（包括運(yùn)動控制（SCPU）,FX系列的數(shù)據(jù),能夠轉(zhuǎn)換成GPPQ,GPPA格式的文檔。 此外，選擇FX系列的情況下，還能變換成FXGP(DOS),FXGP(WIN)格式的文檔。利用Windows的優(yōu)越性，使操作性飛躍上升能夠?qū)xcel,Word等作成的說明數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)制，粘貼，并有效利用。程序的標(biāo)準(zhǔn)化 (1) 標(biāo)號編程 用標(biāo)號編程制作可編程控制器程序的話，

20、就不需要認(rèn)識軟元件的號碼而能夠根據(jù)標(biāo)示制作成標(biāo)準(zhǔn)程序。 用標(biāo)號編程做成的程序能夠依據(jù)匯編從而作為實(shí)際的程序來使用。 (2) 功能塊 功能塊是以提高順序程序的開發(fā)效率為目的而開發(fā)的一種功能。把開發(fā)順序程序時(shí)反復(fù)使用的順序程序回路塊零件化，使得順序程序的開發(fā)變得容易。此外，零件化后，能夠防止將其運(yùn)用到別的順序程序時(shí)的順序輸入錯誤。 (3) 宏 只要在任意的回路模式上加上名字（宏定義名）登錄（宏登錄）到文檔，然后輸入簡單的命令就能夠讀出登錄過的回路模式，變更軟元件就能夠靈活利用了。能夠簡單設(shè)定和其他站點(diǎn)的鏈接 由于連接對象的指定被圖形化而構(gòu)筑成復(fù)雜的系統(tǒng)的情況下也能夠簡單的設(shè)定。能夠用各種方法和可編

21、程控制器CPU連接 (1) 經(jīng)由串行通訊口 (2) 經(jīng)由USB (3) 經(jīng)由MELSECNET/10(H)計(jì)算機(jī)插板 (4) 經(jīng)由MELSECNET()計(jì)算機(jī)插板 (5) 經(jīng)由CC-Link計(jì)算機(jī)插板 (6) 經(jīng)由Ethernet計(jì)算機(jī)插板 (7) 經(jīng)由CPU計(jì)算機(jī)插板 (8) 經(jīng)由AF計(jì)算機(jī)插板。6.豐富的調(diào)試功能 (1) 由于運(yùn)用了梯形圖邏輯測試功能，能夠更加簡單的進(jìn)行調(diào)試作業(yè)。 (a) 沒有必要再和可編程控制器連接。 (b) 沒有必要制作條使用的順序程序。 (2) 在幫助中有CPU錯誤，特殊繼電器/特殊寄存器的說明，所以對于在線中發(fā)生錯誤，或者是程序制作中想知道特殊繼電器/特殊寄存器的內(nèi)

22、容的情況下提供非常大的便利。 (3) 數(shù)據(jù)制作中發(fā)生錯誤況時(shí)，會顯示是什么原因或是顯示消息，所以數(shù)據(jù)制作的時(shí)間能夠大幅度縮短。瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第二章 可編程控制器PLC概述第二章 可編程控制器PLC概述2.1 PLC的定義及特點(diǎn)1 PLC的含義PLC即可編程控制器（Programmable logic Controller，是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。在1987年國際電工委員會（International Electrical Committee）頒布的PLC標(biāo)準(zhǔn)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(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

23、制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(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，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。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)形成一個整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)?！?PLC的特點(diǎn)（1）易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎PLC作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用PLC的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開了方便

24、之門。（2）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。例如三菱公司生產(chǎn)的F系列PLC平均無故障時(shí)間高達(dá)30萬小時(shí)。一些使用冗余CPU的PLC的平均無故障工作時(shí)間則更長。從PLC的機(jī)外電路來說，使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得

25、故障自診斷保護(hù)。這樣，整個系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。（3）配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。（4）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)維

26、護(hù)也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。（5）體積小，重量輕，能耗低以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。2.2 PLC的分類PLC產(chǎn)品種類繁多，其規(guī)格和性能也各不相同。對PLC的分類可以根據(jù)結(jié)構(gòu)、功能的差異等進(jìn)行大致分類。1.按I/O點(diǎn)數(shù)分類PLC按其I/O點(diǎn)數(shù)多少一般可分為以下4類。 (1) 微型PLC：I/O點(diǎn)數(shù)小于64點(diǎn)的PLC為超小型或微型PLC。(2) 小型PLC：I/O點(diǎn)數(shù)為256點(diǎn)以下，用戶程序存儲容量

27、小于8KB的為小型PLC。它可以連接開關(guān)量和模擬量I/O模塊以及其他各種特殊功能模塊，能執(zhí)行包括邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通信聯(lián)網(wǎng)等功能。如西門子公司的S7-200PLC，三菱公司的F1、F2和FX0系列PLC都屬于小型機(jī)。(3)中型PLC：I/O點(diǎn)數(shù)在5122048點(diǎn)之間的為中型PLC。它除了具有小型機(jī)所能實(shí)現(xiàn)的功能外，還具有更強(qiáng)大的通信聯(lián)網(wǎng)功能、更豐富的指令系統(tǒng)、更大的內(nèi)存容量和更快的掃描速度。如西門子公司的S7-300PLC、三菱公司的A1S系列PLC都屬于中型機(jī).(4)大型PLC：I/O點(diǎn)數(shù)為2048點(diǎn)以上的為大型PLC。它具有極強(qiáng)的軟件和硬件功能、自診斷功能、通

28、信聯(lián)網(wǎng)功能，它可以構(gòu)成三級通信網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn)管理自動化。另外大型PLC還可以采用三個CPU構(gòu)成表決式系統(tǒng)，使機(jī)器具有更高的可靠性。如西門子公司的S7-400系列PLC、三菱公司的A3M、A3N系列PLC都屬于大型機(jī)。2. 按結(jié)構(gòu)分類PLC按其結(jié)構(gòu)可分為整體式、模塊式及疊裝式3種。(1)整體式PLC將 CPU、I/O單元、電源、通信等部件集成到一個機(jī)殼內(nèi)的稱為整體式PLC。整體式PLC由不同I/O點(diǎn)數(shù)的基本單元(又稱主機(jī))和擴(kuò)展單元組成?；締卧獌?nèi)有 CPU、I/O接口、與I/O擴(kuò)展單元相連的擴(kuò)展口以及與編程器相連的接口。擴(kuò)展單元內(nèi)只有I/O接口和電源等，沒有CPU。基本單元和擴(kuò)展單元之間一般

29、用扁平電纜連接。它還配備特殊功能單元，如模擬量單元、位置控制單元等，使其功能得以擴(kuò)展。整體式PLC一般都是小型機(jī)。(2)模塊式PLC模塊式PLC是將PLC的每個工作單元都制成獨(dú)立的模塊，如CPU模塊、I/O模塊、電源模塊(有的含在CPU模塊中)以及各種功能模塊。模塊式PLC由母板(或框架)以及各種模塊組成。把這些模塊按控制系統(tǒng)需要選取后，安插到母板上，就構(gòu)成了一個完整的PLC系統(tǒng)。這種模塊式PLC的特點(diǎn)是配置靈活，可根據(jù)需要選配不同規(guī)模的系統(tǒng)，而且裝配方便，便于擴(kuò)展和維修。大、中型PLC一般采用模塊式結(jié)構(gòu)。例如，西門子公司的S7-300系列、S7-400系列PLC都采用模塊式結(jié)構(gòu)形式。(3)疊

30、裝式PLC將整體式和模塊式的特點(diǎn)結(jié)合起來，構(gòu)成所謂疊裝式PLC。疊裝式PLC將CPU模塊、電源模塊、通信模塊和一定數(shù)量的I/O單元集成到一個機(jī)殼內(nèi)，如果集成的I/O模塊不夠使用，可以進(jìn)行模塊擴(kuò)展。其CPU、電源、I/O接口等也是各自獨(dú)立的模塊，但它們之間要靠電纜進(jìn)行連接，并且各模塊可以一層層地疊裝。疊裝式 PLC集整體式PLC與模塊式PLC優(yōu)點(diǎn)于一身，它不但系統(tǒng)配置靈活，而且體積較小，安裝方便。西門子公司的S7-200系列PLC就是疊裝式的結(jié)構(gòu)形式。3. 按功能分類根據(jù)PLC所具有的功能不同，可將PLC分為低檔、中檔、高檔3類。(1)低檔PLC具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、移位以及自診斷、監(jiān)控等基

31、本功能，還可有少量的模擬量I/O、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、通信等功能。主要用于邏輯控制、順序控制或少量模擬量控制的單機(jī)控制系統(tǒng)。(2)中檔PLC除具有低檔PLC的功能外，還具有較強(qiáng)的模擬量I/O、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、數(shù)制轉(zhuǎn)換、遠(yuǎn)程I/O、子程序、通信聯(lián)網(wǎng)等功能。有些還可增設(shè)中斷控制、PID(比例、積分、微分控制)控制等功能，以適用于復(fù)雜控制系統(tǒng)。(3)高檔PLC除具有中檔PLC的功能外，還增加了帶符號算術(shù)運(yùn)算、矩陣運(yùn)算、函數(shù)、表格、CRT可編程控制器原理與應(yīng)用顯示、打印和更強(qiáng)的通信聯(lián)網(wǎng)功能，可用于大規(guī)模過程控制或構(gòu)成分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)工廠自動化。一般低檔機(jī)多為小型PLC，采用整體

32、式結(jié)構(gòu)；中檔機(jī)可為大、中、小型 PLC，其中小型PLC多采用整體式結(jié)構(gòu)，中型和大型PLC采用模塊式結(jié)構(gòu)。2.3 PLC的性能及應(yīng)用領(lǐng)域目前，PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類。1. 開關(guān)量的邏輯控制這是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動化流水線。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。2. 模擬量控制在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速

33、度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實(shí)現(xiàn)模擬量（Analog）和數(shù)字量（Digital）之間的A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換。PLC廠家都生產(chǎn)配套的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。3. 運(yùn)動控制PLC可以用于圓周運(yùn)動或直線運(yùn)動的控制。從控制機(jī)構(gòu)配置來說，早期直接用于開關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專用的運(yùn)動控制模塊。如可驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC廠家的產(chǎn)品幾乎都有運(yùn)動控制功能，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場合。4. 過程控制過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，P

34、LC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運(yùn)行專用的PID子程序。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。5. 數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲在存儲器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票?。?shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過程

35、控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。6. 通信及聯(lián)網(wǎng)PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展，工廠自動化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新近生產(chǎn)的PLC都具有通信接口，通信非常方便。2.4 PLC的發(fā)展趨勢1.大力發(fā)展微型PLC微型PLC的價(jià)格便宜，性能價(jià)格比不斷提高，很合適于單機(jī)自動化或組成分布式控制系統(tǒng)。2向高性能，高速度，大容量發(fā)展大型PLC大多采用多CPU結(jié)構(gòu)，并不斷地向高性能、高速度和大容量方向發(fā)展，并在模擬量控制方面，除了專門用于模擬量閉環(huán)控制的PID指令和智能PID模塊，某些PL

36、C還具有模糊控制、自適應(yīng)、參數(shù)自整定義功能，使調(diào)試時(shí)間減少，控制精度提高。3.大力開發(fā)智能型I/O模塊和分布式I/O子系統(tǒng)智能型I/O模塊是以微處理器和存儲器為基礎(chǔ)的功能部件，它們的CPU與PLC的主CPU并行工作，占用主CPU的時(shí)間很少，有利于提高PLC的掃描速度。智能型I/O模塊本身就是一個小的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，有很強(qiáng)的信息處理能力和控制功能，有的模塊甚至可以自成系統(tǒng)，單獨(dú)工作。它們可以完成PLC的主CPU難以兼顧的功能，簡化了某些控制領(lǐng)域的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和編程，提高了PLC的適應(yīng)性和可靠性。智能型I/O模塊主要有模擬量I/O、高速計(jì)數(shù)輸入、中斷輸入、機(jī)械運(yùn)動控制、熱電偶輸入、熱電阻輸入、條形碼讀

37、出器、多路BCD碼I/O、模糊控制器、PID回路控制、通信等模塊。4.PLC通信的易用化和“傻瓜化”PLC的通信聯(lián)網(wǎng)功能使它能與PC和其他智能控制設(shè)備交換數(shù)字信息，使系統(tǒng)形成一個統(tǒng)一的整體，實(shí)現(xiàn)分散控制和集中管理。通過雙絞線、同軸電纜或光纖聯(lián)網(wǎng)，信息可以傳送到幾十千米遠(yuǎn)的地方，通過Modem和互聯(lián)網(wǎng)可以與世界上其他地方的計(jì)算機(jī)裝置通信。2.5 PLC的組成存儲器模塊CPU模塊電源模塊 存儲器模塊CPU模塊電源模塊 通 信 模 塊輸出模塊輸入模塊通 信 模 塊輸出模塊輸入模塊GOT操作終端GOT操作終端計(jì)算機(jī)編輯器智能模塊控制對象控制對象圖 2-1 plc結(jié)構(gòu)圖1. CPU的構(gòu)成CPU是PLC的

38、核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套PLC至少有一個CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等。進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，去指揮有關(guān)的控制電路。CPU主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，CPU單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。內(nèi)存主要用于存儲程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的組成單元。在使用者看來，不必要詳細(xì)分析CPU的內(nèi)部電路，但對各部分的工作

39、機(jī)制還是應(yīng)有足夠的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。但工作節(jié)奏由震蕩信號控制。運(yùn)算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運(yùn)算，在控制器指揮下工作。寄存器參與運(yùn)算，并存儲運(yùn)算的中間結(jié)果，它也是在控制器指揮下工作。CPU速度和內(nèi)存容量是PLC的重要參數(shù)，它們決定著PLC的工作速度，IO數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。2.I/O模塊PLC與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分（I/O）完成的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進(jìn)入PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。I/O分為開關(guān)量輸入（DI），開關(guān)量

40、輸出（DO），模擬量輸入（AI），模擬量輸出（AO）等模塊。常用的I/O分類如下：開關(guān)量：按電壓水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。模擬量：按信號類型分，有電流型（4-20mA,0-20mA）、電壓型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。除了上述通用IO外，還有特殊IO模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。按I/O點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O模塊可多可少，但其最大數(shù)受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。3. 電源模塊PLC電源用于為PLC各模塊的集成電路提供工

41、作電源。同時(shí)，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源輸入類型有：交流電源（220VAC或110VAC），直流電源（常用的為24VDC）。4. 底板或機(jī)架大多數(shù)模塊式PLC使用底板或機(jī)架，其作用是：電氣上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使CPU能訪問底板上的所有模塊，機(jī)械上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個整體。5. PLC系統(tǒng)的其它設(shè)備編程設(shè)備：編程器是PLC開發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測運(yùn)行、檢查維護(hù)不可缺少的器件，用于編程、對系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控PLC及PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況，但它不直接參與現(xiàn)場控制運(yùn)行。小編程器PLC一般有手持型編程器，目前一般由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行編程軟件）充當(dāng)編程器。也就是我們系統(tǒng)的上位

42、機(jī)。2.6 FX系列PLC的簡介FX系列PLC是三菱公司新推出的小型可編程序控制器，其中FX2是近二十年推出的產(chǎn)品，F(xiàn)X0是在FX2之后推出的超小型PLC，近幾年來又連續(xù)推出了將眾多功能于一身的超小型機(jī)型FX0S、FX1S、FX0N、FX1N、FX2N、FX2NC等系列PLC，具有較高的性能價(jià)格比，應(yīng)用廣泛。它們采用整體式和模塊式相結(jié)合的思想，使PLC具有更強(qiáng)的功能。2.7 FX2N系列PLC介紹PLC是以微處理器為核心，以運(yùn)行程序的方式完成控制功能。其內(nèi)部擁有各種軟元件，如I/O繼電器、計(jì)數(shù)器、狀態(tài)寄存器、數(shù)據(jù)寄存器等。用戶利用這些軟元件，實(shí)現(xiàn)各種邏輯控制功能，通過編程序來表達(dá)各軟元件間的邏

43、輯關(guān)系。在PLC內(nèi)，每個軟元件部分配了一個地址號，也叫軟元件編號。軟元件的表達(dá)方式為“表示原件類型的英文字母+編號（地址號）”，如M100、X15、Y30等。1.輸入繼電器（X）和輸出繼電器（Y）PLC主機(jī)上有許多標(biāo)有輸入地址號和輸出地址號的接線端子，分別叫做輸入端子和輸出端子。輸入端子是PLC從外部開關(guān)接收信號的窗口，輸出端子是PLC向外部負(fù)載發(fā)送信號的窗口。輸入繼電器接收來自PLC外部輸入設(shè)備（按鈕、選擇開關(guān)、限位開關(guān)等）提供的信號。換句話說，是外部設(shè)備提供的信號通過輸入端子來驅(qū)動輸入繼電器的線圈，從而使輸入繼電器的觸點(diǎn)動作（觸點(diǎn)的ON/OFF狀態(tài)發(fā)生改變）。輸入繼電器有無數(shù)的常開和常閉觸

44、點(diǎn)供用戶編程時(shí)使用。輸出繼電器是將PLC運(yùn)算的結(jié)果（輸出信號）通過處端子送給外部負(fù)載（如接觸器、電池閥、指示燈等）。I/O繼電器的地址編號是以八進(jìn)制數(shù)表示的。其基本單元如下：輸入：X000X007、X010X017、X020X027、X030X037、X040X047、X050X057、X060X067、X070X077。輸出：Y000Y007、Y010Y017、Y020Y027、Y030Y037、Y040Y047、Y050Y057、Y060Y067、Y070Y077。擴(kuò)展單元和擴(kuò)展模塊的I/O地址號，從與之相連的基本單元的地址號之后順序分配。如FX2N-48M基本單元配FX2N-32E擴(kuò)展單

45、元?；締卧幪枮椋篨000X007、X010X017、X020X027；Y000Y007、Y020Y027、Y030Y037；2.PLC內(nèi)擁有許多的輔助繼電器，這些輔助繼電器在PLC內(nèi)部只起傳遞信號的作用，不與PLC外部發(fā)生聯(lián)系。輔助繼電器有無數(shù)的常開和常閉觸點(diǎn)供用戶編程時(shí)使用。該觸點(diǎn)不能驅(qū)動外部負(fù)載，其線圈由PLC內(nèi)的各種軟元件的觸點(diǎn)驅(qū)動。2.8 PLC的選擇三菱FX2N系列PLC是超小型機(jī)，I/O點(diǎn)數(shù)最大可擴(kuò)展到256點(diǎn)。它有內(nèi)置8k步的RAM，使用存儲盒后，最大容量可擴(kuò)大到16k步，編程指令達(dá)327條。PLC運(yùn)行時(shí)，對一條基本指令的處理時(shí)間只要0.08s。它不僅能完成邏輯控制、數(shù)據(jù)排列

46、、三角函數(shù)運(yùn)算、平方根以及浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算、PID運(yùn)算等更為復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理。本系統(tǒng)選用三菱FX2N-48M型PLC，I/O總點(diǎn)數(shù)為24點(diǎn)。輸入、輸出端選AC電源220V。圖2-3 plc實(shí)物圖瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第三章 硬件設(shè)計(jì)第三章 硬件設(shè)計(jì)3.1 家居安全系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)介紹1.系統(tǒng)組成圖6:30鬧鈴每秒響一次，10s后自動停止窗戶在光電開關(guān)感應(yīng)下自動開啟18:00-22:00時(shí)輪流接通點(diǎn)亮1h L1L2 L36:30鬧鈴每秒響一次，10s后自動停止窗戶在光電開關(guān)感應(yīng)下自動開啟18:00-22:00時(shí)輪流接通點(diǎn)亮1h L1L2 L3 L4分別早上7:00晚上15:30噴水（每次5min）

47、分別早上7:00晚上15:30噴水（每次5min）晚上18:00-22:00園內(nèi)照明晚上18:00-22:00園內(nèi)照明全天起動報(bào)警系統(tǒng)，觸碰時(shí)報(bào)警器、報(bào)警燈同時(shí)閃爍（60次，每次亮0.5s，熄滅1s）全天起動報(bào)警系統(tǒng)，觸碰時(shí)報(bào)警器、報(bào)警燈同時(shí)閃爍（60次，每次亮0.5s，熄滅1s）2.I/O分配表表3.1 I/O分配表輸入信號輸出信號名稱代號輸入點(diǎn)編號名稱代號輸入點(diǎn)編號光電開關(guān)SX0第一居室窗（上升）繼電器KA1Y0第一居室窗上限位行程開關(guān)SQ1X1第一居室窗（下降）繼電器KA2Y1第一居室窗下限位行程開關(guān)SQ2X2第二居室窗（上升）繼電器KA3Y2起動開關(guān)SB1X3第二居室窗（下降）繼電器K

48、A4Y3第二居室窗上限位行程開關(guān)SQ3X4第三居室窗（上升）繼電器KA5Y4第二居室窗下限位行程開關(guān)SQ4X5第三居室窗（下降）繼電器KA6Y5第三居室窗上限位行程開關(guān)SQ5X6第四居室窗（上升）繼電器KA7Y6第三居室窗下限位行程開關(guān)SQ6X7第四居室窗（下降）繼電器KA8Y7第四居室窗上限位行程開關(guān)SQ7X10第一居室照明燈HL1Y10第四居室窗下限位行程開關(guān)SQ8X11第二居室照明燈HL2Y1115min快速調(diào)整與實(shí)驗(yàn)開關(guān)SQ9X12第三居室照明燈HL3Y12格數(shù)設(shè)定的快速調(diào)整開關(guān)SQ10X13第四居室照明燈HL4Y13報(bào)警器傳感器開關(guān)SQ11X14噴池噴水輸出EY14園內(nèi)照明燈HL5Y

49、15揚(yáng)聲器BLY16報(bào)警器HL6Y173.PLC外部接線電路圖圖3.1 PLC外部接線電路圖瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第四章 軟件設(shè)計(jì)第四章 軟件設(shè)計(jì)從編程上面看，本次設(shè)計(jì)可分成四個部分：窗簾自動開關(guān)設(shè)計(jì)，居室燈光設(shè)計(jì)，噴水池和園內(nèi)照明裝置設(shè)計(jì)，報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)。下面進(jìn)一步說明設(shè)計(jì)過程。4.1 窗簾程序動作說明窗簾自動開關(guān)是在光電開關(guān)的感應(yīng)下工作的，當(dāng)S感應(yīng)到光的存在時(shí)X0閉合Y0、Y2、Y4、Y6得電，上升繼電器得電窗簾升起。到上極限位置X1、X4、X6、X10時(shí)Y0、Y2、Y4、Y6失電，窗簾停止運(yùn)行。當(dāng)S感應(yīng)不到光時(shí)X0斷開，同時(shí)Y1、Y3、Y5、Y7得電，下降繼電器得電窗簾關(guān)閉，到達(dá)下極限

50、位置時(shí)X2、X5、X7、X11斷開，Y1、Y3、Y5、Y7失電下降繼電器停止運(yùn)行，窗簾關(guān)閉。程序如下：4.2 居室燈光輪流點(diǎn)亮程序動作說明SB為一連接定時(shí)器的裝置開關(guān)（人在家也可手動），設(shè)每天7:00鐘自行啟動（人沒在家時(shí)）。X3閉合M0得電自鎖，C0開始計(jì)數(shù)18000，C1接通一次，需要指出的是：C0、M8012和C1組成了一個能夠記錄11小時(shí)的時(shí)間計(jì)時(shí)器，11小時(shí)后C1接通M1得電自鎖。M1接通TO開始計(jì)時(shí)，T0與T1組成一個1小時(shí)的計(jì)時(shí)器。M1接通的同時(shí)Y0接通第一居室照明燈亮，一小時(shí)后T1接通M11接通第二居室照明燈亮，M10繼電器失電。需要說明的是這里有個瞬時(shí)動作（61步66步和74

51、步，當(dāng)T1繼電器通電時(shí)，T1的常閉觸點(diǎn)斷開，常開觸點(diǎn)閉合。TO繼電器失電，又導(dǎo)致TO的常開觸點(diǎn)斷開，T1繼電器失電，T1常開觸點(diǎn)斷開）。因此SFTLP也瞬間動作，M11得電的瞬間，T1常閉觸點(diǎn)閉合，TO和T1又開始計(jì)時(shí)一小時(shí)，重復(fù)上面61步66步和74的內(nèi)容，這樣輪流點(diǎn)亮一二三四居室的燈。當(dāng)M14繼電器得電時(shí)，主要是一些后續(xù)的恢復(fù)工作了。程序如下：4.3 噴水池及園內(nèi)照明燈程序動作說明前面X3閉合時(shí)M15就得電自鎖，M8013是一個脈沖繼電器，X12是15min快速調(diào)整與實(shí)驗(yàn)開關(guān)，X13是格數(shù)設(shè)定的快速調(diào)整開關(guān)，這樣120步和128步組成了一個24小時(shí)計(jì)時(shí)器。M8000屬于一個監(jiān)測器，當(dāng)計(jì)時(shí)器

52、等于K2時(shí)，M20繼電器得電，M20的常開觸點(diǎn)閉合，Y14得電噴水池噴水，這時(shí)T3時(shí)間繼電器也開始計(jì)時(shí)5min。5min后T3常開觸點(diǎn)斷開，Y14失電噴水池停止噴水。下午5點(diǎn)鐘時(shí)M23繼電器得電,M23的常開觸點(diǎn)閉合，同樣Y14得電噴水5min后T3常閉觸點(diǎn)斷開，Y14失電停止噴水。當(dāng)時(shí)間到K44時(shí)M26繼電器得電，M26常開觸點(diǎn)閉合Y15得電，園內(nèi)照明燈亮。當(dāng)時(shí)間到K60時(shí)M28繼電器得電，M28常開觸點(diǎn)閉合Y15失電。程序如下：4.4 報(bào)警器程序動作說明當(dāng)盜竊分子觸碰傳感開關(guān)時(shí)X14閉合，PLS使M31在上升沿時(shí)輸出指令，M31常開觸點(diǎn)閉合，Y16繼電器得電自鎖揚(yáng)聲器發(fā)出警報(bào)。在Y16常開

53、觸點(diǎn)接通時(shí)Y17繼電器接通，閃光燈接通0.5s斷開T4常閉觸點(diǎn)，T4常開觸點(diǎn)接通1s，C0計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)一次，這樣重復(fù)計(jì)數(shù)60次。瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 系統(tǒng)調(diào)試第五章 系統(tǒng)調(diào)試本設(shè)計(jì)在實(shí)際情況下無法做到實(shí)物的的調(diào)試，在這里我將以最佳模擬調(diào)試本設(shè)計(jì)，讓其更具有說服力。下面我將展示程序的調(diào)試運(yùn)行，程序軟元件進(jìn)行調(diào)試、程序時(shí)序圖監(jiān)控調(diào)試。程序的調(diào)試及運(yùn)行監(jiān)控是程序開發(fā)的重要環(huán)節(jié)，很少有程序是一經(jīng)編制就可以運(yùn)行成功的，只有經(jīng)過試運(yùn)行甚至現(xiàn)場運(yùn)行才能發(fā)現(xiàn)程序中不合理的地方并且進(jìn)行修改。本設(shè)計(jì)中使用的編程軟件GX-DeveloperV7.0具有監(jiān)控功能，將仿真軟件GX Simulator 6c安裝后就可直

54、接在編程軟件中進(jìn)行程序的調(diào)試及監(jiān)控。通過仿真軟件按照控制要求一步一步進(jìn)行輸入輸出端口設(shè)置，看輸出是否滿足控制要求。仿真時(shí)是否正常按預(yù)期效果輸出，若不是按預(yù)期效果輸出，再根據(jù)不正常的地方返回用軟件仿真，查看相應(yīng)的軟件模擬動作是否正常，若有異再修改程序，這樣反復(fù)調(diào)試，直至程序可用模擬調(diào)試運(yùn)行正常。本程序接收外部信號有三個，因此要分別進(jìn)行闡述調(diào)試。5.1 窗簾工作梯形調(diào)試1.晚上窗簾關(guān)閉狀態(tài)梯形調(diào)試圖由調(diào)試圖可以看出Y1、Y3、Y5、Y7在沒有任何信號時(shí)工作，表示光電開關(guān)在沒有光的情況下放下窗簾。2.白天窗簾未關(guān)閉狀態(tài)梯形調(diào)試圖由調(diào)試圖可以看出Y0、Y2、Y4、Y6在有光信號的情況下工作，表示光電開

55、關(guān)在有光的情況下收起窗簾。5.2 居室燈光循環(huán)亮起調(diào)試由調(diào)試梯形圖可以看出Y10、Y11、Y12、Y13都在等待工作，都將在規(guī)定的時(shí)間段工作。5.3 噴水、園內(nèi)照明時(shí)間調(diào)試噴水池到時(shí)間噴水Y14、園內(nèi)照明燈到時(shí)間點(diǎn)亮Y15，由圖可知。5.4 全天報(bào)警監(jiān)控調(diào)試由調(diào)試梯形圖可以看出光聲開關(guān)接收信號Y16、Y17開始工作。瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 結(jié)束語結(jié)束語從設(shè)計(jì)依始先收集材料到選定題目，在選定題目的過程中做了些比較，在綜合考慮自身情況下選定了基于家居安全系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)，從編程序修改程序在修改程序的過程中不斷的滲透自己以前學(xué)過了知識以及從沒學(xué)過而需要自己去看的新知識，可以說在做設(shè)計(jì)的過程中是一個自學(xué)

56、的過程，在不斷的自學(xué)過程中學(xué)會怎樣學(xué)習(xí)。需要提出的是在我做設(shè)計(jì)的時(shí)候，何兵老師在沒有學(xué)校的情況下，我們通過QQ及電話交流的問題，他都能耐心的講解問題并給予我最大的指導(dǎo)性幫助。同時(shí)還要感謝這期教我機(jī)電一體化的顏代書老師，在一些具體操作里面，有些知識上面有些欠缺，這時(shí)顏老師給予我很大的幫助。其次，在做設(shè)計(jì)的過程中許多同學(xué)也給我不少幫助，在這里一并感謝。最后，我相信三年在學(xué)校的時(shí)間里，我學(xué)到了的不光是專業(yè)知識，更有踏入社會的信心本領(lǐng)及走入社會的能力。瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1 肖鋒,賀哲榮. PLC編程100例M. 中國電力出版社,2009.6.2 華滿香. 電氣控制及PLC應(yīng)用M

57、.北京大學(xué)出版社,2009.9.3 計(jì)時(shí)鳴.機(jī)電一體化控制技術(shù)與系統(tǒng)M.西安電子科技大學(xué)出版社, 2009.6.4 潘峰,劉紅兵.PLC控制技術(shù)實(shí)踐M.中國電力出版社,2008.85 陶權(quán),韋瑞錄.PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝于調(diào)試M.北京理工大學(xué)出版社,2009.9附錄資料：不需要的可以自行刪除C語言中如何獲取時(shí)間？精度如何？1 使用time_t time( time_t * timer ) 精確到秒2 使用clock_t clock() 得到的是CPU時(shí)間精確到1/CLOCKS_PER_SEC秒3 計(jì)算時(shí)間差使用double difftime( time_t timer1, time_t ti

58、mer0 )4 使用DWORD GetTickCount() 精確到毫秒5 如果使用MFC的CTime類，可以用CTime:GetCurrentTime() 精確到秒6 要獲取高精度時(shí)間，可以使用BOOL QueryPerformanceFrequency(LARGE_INTEGER *lpFrequency)獲取系統(tǒng)的計(jì)數(shù)器的頻率BOOL QueryPerformanceCounter(LARGE_INTEGER *lpPerformanceCount)獲取計(jì)數(shù)器的值然后用兩次計(jì)數(shù)器的差除以Frequency就得到時(shí)間。7 Multimedia Timer FunctionsThe foll

59、owing functions are used with multimedia timers.timeBeginPeriod/timeEndPeriod/timeGetDevCaps/timeGetSystemTime/*/用標(biāo)準(zhǔn)C實(shí)現(xiàn)獲取當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間的函數(shù)一.time()函數(shù)time(&rawtime)函數(shù)獲取當(dāng)前時(shí)間距1970年1月1日的秒數(shù)，以秒計(jì)數(shù)單位，存于rawtime 中。#include time.hvoid main ()time_t rawtime;struct tm * timeinfo;time ( &rawtime );timeinfo = localtime ( &

60、rawtime );printf ( 007The current date/time is: %s, asctime (timeinfo) );exit(0);=#include - 必須的時(shí)間函數(shù)頭文件time_t - 時(shí)間類型（time.h 定義是typedef long time_t; 追根溯源，time_t是long）struct tm - 時(shí)間結(jié)構(gòu)，time.h 定義如下：int tm_sec;int tm_min;int tm_hour;int tm_mday;int tm_mon;int tm_year;int tm_wday;int tm_yday;int tm_isdst;