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標(biāo)題: 基于三菱FX系列PLC與觸摸屏通信的智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計 [打印本頁]

作者: zm825600400 時間: 2020-10-18 20:23
標(biāo)題: 基于三菱FX系列PLC與觸摸屏通信的智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計
一、傳統(tǒng)按鈕開關(guān)控制家用的缺點
傳統(tǒng)的室內(nèi)家電（燈）控制采用的是按鈕開關(guān)控制，需要安裝到墻壁且位置比較分散，不利于實時查看和控制電器。比如當(dāng)人洗完澡離開洗手間后忘記關(guān)閉洗手間浴霸，如果沒有及時發(fā)現(xiàn)可能會發(fā)生火災(zāi)等安全事故。
二、基于三菱FX系列PLC與觸摸屏通信的智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計思路
本設(shè)計以三菱FX1N PLC為系統(tǒng)控制核心，以觸摸屏為人機(jī)交互界面進(jìn)行監(jiān)控和控制，以紅外線傳感器、天然氣傳感器、煙霧傳感器、水流傳感器為室內(nèi)信息采集模塊。觸摸屏可以單獨自由控制和監(jiān)控家里的各種家用電器的得電和失電狀態(tài)，為了考慮到家電控制便捷性，本設(shè)計保留了家用電器獨自的按鈕開關(guān)控制方式。也即是我們既可以通過墻面分散安裝的按鈕開關(guān)控制家用電器的開關(guān)狀態(tài)，也可以通過觸摸屏監(jiān)控和控制家用電器的開關(guān)狀態(tài)，從而實現(xiàn)家用電器的智能化控制，改善人們的生活質(zhì)量。同時當(dāng)發(fā)生天然氣泄漏時PLC能自動切斷天然氣并發(fā)出警報；當(dāng)發(fā)生火災(zāi)是能切斷總電源并自動噴水救火并利用備用電源發(fā)出警報；當(dāng)忘記關(guān)水時PLC能自動切斷水源并報警，通過智能檢測控制從而保證人身財產(chǎn)安全。
三、基于三菱FX系列PLC與觸摸屏通信的智能家居控制系統(tǒng)的創(chuàng)新點
1．人機(jī)交互。能讓人更加方便的對家用電器進(jìn)行監(jiān)控和控制。
2.天然氣泄漏并切斷。出現(xiàn)天然氣泄漏后及時切斷天然氣并發(fā)出報警。
3.火災(zāi)防控。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)后及時報警、切斷電源并撲滅火苗。
4.防水災(zāi)。當(dāng)忘記關(guān)水或發(fā)生管道泄漏后及時切斷水閥，避免水災(zāi)或減小水災(zāi)造成的損失。
5.低壓按鈕開關(guān)控制。傳統(tǒng)開關(guān)控制時直接連接220V交流電，而PLC的按鈕開關(guān)控制是連接的PLC內(nèi)部電源24V直流電源屬于低壓控制，大大提高了安全保障。
三、系統(tǒng)設(shè)計
系統(tǒng)組成
（一）硬件部分
硬件部分由控制器、信號采集、負(fù)載控制和人機(jī)交互設(shè)備、電源五部分組成。
控制器：控制器采用三菱公司的FX1N系列PLC；
信號采集：包括開關(guān)控制、煙霧檢測、紅外線檢測、水流檢測、天然氣泄漏檢測部分組成，負(fù)責(zé)采集外部控制信號；
負(fù)載控制：包括滅火裝置、水源切斷裝置、天然氣切斷裝置、報警裝置、家用電器組成，負(fù)載家用電器和各種安全報警裝置的控制；
人機(jī)交互：人機(jī)交互設(shè)備采用昆侖通態(tài)MCGS 7寸觸摸屏;
電源：電源部分由220V交流電源給負(fù)載設(shè)備供電，24V直流電源給PLC供電；
系統(tǒng)接線圖
（二）軟件部分
1.PLC梯形圖
2.人機(jī)交互界面建立
人機(jī)界面的按鈕和指示燈方法是類似的，所以下面以建立一個監(jiān)控和控制元件為例。
（1）打開MCGSE組態(tài)環(huán)境編程軟件，并新建工程,工程設(shè)置如下。
（2）選中用戶窗口-新建窗口-并在窗口屬性設(shè)置中設(shè)置窗口名稱。
（3）將循環(huán)腳本時間修改成100MS，以100MS為時間周期采集信號。采集信號時間較長的話會影響采集精度。
(4)在工作臺界面的“設(shè)備窗口”中將“通用串口父設(shè)備”和“三菱FX系列編程口”添加到設(shè)備中。
(5)雙擊“窗口0”進(jìn)入窗口編輯界面，并放置按鈕和指示燈。（指示燈大小和按鈕大小設(shè)置一樣大小）
(6)在按鈕基本屬性中設(shè)置狀態(tài)抬起文本為“主臥”，背景顏色為“沒有填充”，邊線顏色為“沒有邊線”，并將按鈕排列在最前面，指示燈排列在最后面。
(7)按鈕操作屬性設(shè)置如下:
(8)指示燈單元屬性設(shè)置如下
(9)將指示燈與按鈕重合
(10)其它按鈕開關(guān)和知識燈按上面方法進(jìn)行設(shè)置。
四、調(diào)試安裝
通過PLC通訊實現(xiàn)家庭電器自動控制，在通信臺實現(xiàn)廚房、臥室等用電器控制，這樣每當(dāng)要關(guān)閉或者開啟時也不用到按鈕開關(guān)處開關(guān)電器，實現(xiàn)統(tǒng)一管理；當(dāng)要離開家時關(guān)閉用電器電源時，一鍵關(guān)閉即可，而插座如冰箱等你就不用關(guān)閉。

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