plc的定时家居设计
目 录
引言 1
一、定时家居系统方案 2
（一）自动窗的工作原理 2
（二）自动窗的发展现状 2
二、定时家居的硬件设计 2
（一）程序框图 2
（二）PLC选型 3
（三）主回路电路图 3
（四）PLC输入输出分配 4
三、定时家居的软件设计 5
（一）编程语言介绍 5
（二）本设计的流程图设计 6
（三）梯形图设计 7
四、程序仿真 10
总结 14
参考文献 15
致 谢 16
附录 17
引言
随着时代的进步,自动化技术进一步的发展，智能的自动化控制设备走进了千家万户，给人们的工作和出行带来了很多的方便，智能家居作为自动化控制设备的一种，已经广泛的被人么使用，人们也越来越认可自动化家居的发展和应用。
现代生活节奏的加快，人们会越来越忙，这样就有可能忘记生活上的问题，比如说忘记关闭窗户。如果家里空无一人，任由窗口打开着，一旦遇到下雨或者风沙的，雨水或风沙由窗口飞进屋里，那情景可想而知。人们追求生活方式自动化，当代的窗子越来越不能满足我们的自动化要求，设计出一款自动化的窗子是潮流所向。我们设计的窗子刚好可以解决这些问题，实现自动化管理。
自动窗户控制系统可以适合各个地方的用户。这不是未来世界的想象，而是现实中的“聪明窗户”。这样的窗户在外表上跟普通窗户没有任何区别，但是集合了十几项实用功能。
一、定时家居系统方案
（一）自动窗的工作原理?
自动窗户控制系统的组成是传感器输入，PLC控制核心和输出模块共同组成，通过传感器 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
的信号给PLC，PLC经过分析后，完成对窗户的开关或者防盗报警的输出动作，这种控制的核心是PLC，使用PLC能够很好的完成这样的控制。本文使用的这种控制方式控制十分稳定，有一定的实用价值，制作成本也很低，能够满足现代生活的需要。用户使用自动窗户控制系统后，就可以完成自动和半自动关闭窗户的动作，节省了很多人力，达到省工的目的。
（二）自动窗的发展现状????
在欧洲和日韩等地区，智能家居已经开始变得十分常见。随着国内的经济发展，自动窗户得到越来越多的应用，这样就促使工厂越来越重视。国内生产的自动化窗户控制比较简单，国内生产的自动窗户的优势是价格比较便宜，但是质量不如国外进口的设备，这样就需要工厂能够实现价格低的基础上，实现更高的质量，质量差的最主要原因就是生产的设备的自动化器件容易出现故障，这样就使得窗户不能正常工作，出现问题。这样就需要一个完善成熟的控制产品，完成对自动化窗户的控制，发展一个成熟的产品。
二、定时家居的硬件设计
本设计的主要特点是设计的方法比较新颖，使用实验法完成对程序的验证工作，确保程序的可靠性。本系统的主要组成是由多个传感器连接到PLC，传感器的输入信号输输入到PLC后，PLC根据这个信号完成信号的处理，控制输出电机的动作。
本设计的可靠性比较高，可靠性是在系统设计中一个重要的元素，首先要确定设计的可靠性，才能完成系统的设计。使用西门子PLC做完控制的核心，能够实现准确有效的控制，到达设计的要求，传感器的输入能够保证控制的准确性和可靠性。
本设计的性价比比较高，当我们需要完成一个设计的时候，首先要考虑设计的硬件价格和稳定性，还要考虑设计的硬件尽量减少，这样就可以压缩成本，产生更高的价值。西门子PLC的稳定性没有问题，硬件的价格也比较低，这样就可以使用西门子PLC完成控制。对比其他的控制产品，西门子PLC的准确性，使用的价值更高，并且使用西门子PLC的控制系统，对比其他PLC的控制点，西门子PLC的控制点的价格更低。这样就可以减少停车场建造的成本，降低资金的消耗。
（一）程序框图
首先使用限位开关控制窗户动作的高度，然后使用传感器控制窗户的报警动作，在PLC的内部使用时序控制，控制窗户按时间的关系打开和关闭，同时在输出部分使用电机控制窗户的动作，报警装置用来提醒窗户外面有物动作，程序框图如图2-1所示：
图2-1 程序框图
（二）PLC选型
选用PLC的时候，首先要考虑需要什么样的输入和输出点，比如模拟量输入，开关量输入，数字量输入等输入信号，输出信号有模拟量输出，开关量输出（晶体管输出和继电器输出）等，根据本次设计的需要，选择西门子S7-200PLC为控制的核心，完成控制。
西门子PLCS7-200的功能十分多，可以完成各种控制，其中包括定位控制，模拟量控制，速度控制等，本文使用的是普通的逻辑量完成控制。西门子PLC的响应速度高，能够达到0.8μs，这样的速度超过了很多可编程程序控制器。西门子PLC的编程步数可以达到16000步输入输出扩展模块可以扩展到256个，模拟量输入和输出模块有很多种，PLC内部有高速记数和高速脉冲输出功能，通讯控制模块能够完成通讯动作。西门子PLC的输入为PNP有效，这样就需要在选型和接线的时候需要完成+24V的输入，才能完成PLC的输入有效动作。对比三菱FX系列PLC，西门子PLC的输入是电压输入，三菱PLC的输入是O电压输入，这样西门子PLC的抗干扰能力就比三菱好很多，这样选用西门子PLC的不容易产生干扰。
（三）主回路电路图
根据上面的流程图和PLC的选型，完成对电路图的设计，首先控制窗户上升和下降的电机使用的是2相220V家用电，这种电机的正反转使用的一个电容来控制，这样就完成了电机的控制设计。本设计中，光信号、手动/自动按钮和传感器信号为开关量，输出都是是继电器信号，根据上述要求，由此绘制出PLC控制电路接线图，画出完整的PLC控制电路图，如图2-3所示：
图2-2 PLC的控制电路
（四）PLC输入输出分配
根据上面的电路图和程序设计，完成对输入输出的分配，首先完成对输入传感器的分配，然后完成对限位开关的分配，最后完成按钮的分配，这样就完成了对输入的分配，然后完成输出的分配，窗户的升降使用Q0.0和Q0.1完成正方转控制，最后完成报警控制，输入输出表如下表2-1所示：
表2-1 输入/输出端口
SB1
I0.4
手动自动
手动状态有效时候，按一次下降按钮，窗户就跟随按钮动作，程序如下图4-3所示：
图4-3 窗户关闭动作
手动状态有效，半自动工作开始，按下窗户下降，窗户开始自动下降，程序仿真如下图4-4所示：
引言 1
一、定时家居系统方案 2
（一）自动窗的工作原理 2
（二）自动窗的发展现状 2
二、定时家居的硬件设计 2
（一）程序框图 2
（二）PLC选型 3
（三）主回路电路图 3
（四）PLC输入输出分配 4
三、定时家居的软件设计 5
（一）编程语言介绍 5
（二）本设计的流程图设计 6
（三）梯形图设计 7
四、程序仿真 10
总结 14
参考文献 15
致 谢 16
附录 17
引言
随着时代的进步,自动化技术进一步的发展，智能的自动化控制设备走进了千家万户，给人们的工作和出行带来了很多的方便，智能家居作为自动化控制设备的一种，已经广泛的被人么使用，人们也越来越认可自动化家居的发展和应用。
现代生活节奏的加快，人们会越来越忙，这样就有可能忘记生活上的问题，比如说忘记关闭窗户。如果家里空无一人，任由窗口打开着，一旦遇到下雨或者风沙的，雨水或风沙由窗口飞进屋里，那情景可想而知。人们追求生活方式自动化，当代的窗子越来越不能满足我们的自动化要求，设计出一款自动化的窗子是潮流所向。我们设计的窗子刚好可以解决这些问题，实现自动化管理。
自动窗户控制系统可以适合各个地方的用户。这不是未来世界的想象，而是现实中的“聪明窗户”。这样的窗户在外表上跟普通窗户没有任何区别，但是集合了十几项实用功能。
一、定时家居系统方案
（一）自动窗的工作原理?
自动窗户控制系统的组成是传感器输入，PLC控制核心和输出模块共同组成，通过传感器 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
的信号给PLC，PLC经过分析后，完成对窗户的开关或者防盗报警的输出动作，这种控制的核心是PLC，使用PLC能够很好的完成这样的控制。本文使用的这种控制方式控制十分稳定，有一定的实用价值，制作成本也很低，能够满足现代生活的需要。用户使用自动窗户控制系统后，就可以完成自动和半自动关闭窗户的动作，节省了很多人力，达到省工的目的。
（二）自动窗的发展现状????
在欧洲和日韩等地区，智能家居已经开始变得十分常见。随着国内的经济发展，自动窗户得到越来越多的应用，这样就促使工厂越来越重视。国内生产的自动化窗户控制比较简单，国内生产的自动窗户的优势是价格比较便宜，但是质量不如国外进口的设备，这样就需要工厂能够实现价格低的基础上，实现更高的质量，质量差的最主要原因就是生产的设备的自动化器件容易出现故障，这样就使得窗户不能正常工作，出现问题。这样就需要一个完善成熟的控制产品，完成对自动化窗户的控制，发展一个成熟的产品。
二、定时家居的硬件设计
本设计的主要特点是设计的方法比较新颖，使用实验法完成对程序的验证工作，确保程序的可靠性。本系统的主要组成是由多个传感器连接到PLC，传感器的输入信号输输入到PLC后，PLC根据这个信号完成信号的处理，控制输出电机的动作。
本设计的可靠性比较高，可靠性是在系统设计中一个重要的元素，首先要确定设计的可靠性，才能完成系统的设计。使用西门子PLC做完控制的核心，能够实现准确有效的控制，到达设计的要求，传感器的输入能够保证控制的准确性和可靠性。
本设计的性价比比较高，当我们需要完成一个设计的时候，首先要考虑设计的硬件价格和稳定性，还要考虑设计的硬件尽量减少，这样就可以压缩成本，产生更高的价值。西门子PLC的稳定性没有问题，硬件的价格也比较低，这样就可以使用西门子PLC完成控制。对比其他的控制产品，西门子PLC的准确性，使用的价值更高，并且使用西门子PLC的控制系统，对比其他PLC的控制点，西门子PLC的控制点的价格更低。这样就可以减少停车场建造的成本，降低资金的消耗。
（一）程序框图
首先使用限位开关控制窗户动作的高度，然后使用传感器控制窗户的报警动作，在PLC的内部使用时序控制，控制窗户按时间的关系打开和关闭，同时在输出部分使用电机控制窗户的动作，报警装置用来提醒窗户外面有物动作，程序框图如图2-1所示：
图2-1 程序框图
（二）PLC选型
选用PLC的时候，首先要考虑需要什么样的输入和输出点，比如模拟量输入，开关量输入，数字量输入等输入信号，输出信号有模拟量输出，开关量输出（晶体管输出和继电器输出）等，根据本次设计的需要，选择西门子S7-200PLC为控制的核心，完成控制。
西门子PLCS7-200的功能十分多，可以完成各种控制，其中包括定位控制，模拟量控制，速度控制等，本文使用的是普通的逻辑量完成控制。西门子PLC的响应速度高，能够达到0.8μs，这样的速度超过了很多可编程程序控制器。西门子PLC的编程步数可以达到16000步输入输出扩展模块可以扩展到256个，模拟量输入和输出模块有很多种，PLC内部有高速记数和高速脉冲输出功能，通讯控制模块能够完成通讯动作。西门子PLC的输入为PNP有效，这样就需要在选型和接线的时候需要完成+24V的输入，才能完成PLC的输入有效动作。对比三菱FX系列PLC，西门子PLC的输入是电压输入，三菱PLC的输入是O电压输入，这样西门子PLC的抗干扰能力就比三菱好很多，这样选用西门子PLC的不容易产生干扰。
（三）主回路电路图
根据上面的流程图和PLC的选型，完成对电路图的设计，首先控制窗户上升和下降的电机使用的是2相220V家用电，这种电机的正反转使用的一个电容来控制，这样就完成了电机的控制设计。本设计中，光信号、手动/自动按钮和传感器信号为开关量，输出都是是继电器信号，根据上述要求，由此绘制出PLC控制电路接线图，画出完整的PLC控制电路图，如图2-3所示：
图2-2 PLC的控制电路
（四）PLC输入输出分配
根据上面的电路图和程序设计，完成对输入输出的分配，首先完成对输入传感器的分配，然后完成对限位开关的分配，最后完成按钮的分配，这样就完成了对输入的分配，然后完成输出的分配，窗户的升降使用Q0.0和Q0.1完成正方转控制，最后完成报警控制，输入输出表如下表2-1所示：
表2-1 输入/输出端口
SB1
I0.4
手动自动
手动状态有效时候，按一次下降按钮，窗户就跟随按钮动作，程序如下图4-3所示：
图4-3 窗户关闭动作
手动状态有效，半自动工作开始，按下窗户下降，窗户开始自动下降，程序仿真如下图4-4所示：
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