基于PLC的智能家居控制系统的研究

李帅男

（吉林化工学院， 吉林 吉林 132000）

引言

PLC是工业自动化设备的主导产品，它的程序设计具有很强的可移植性，并且它能够通过软件来任意更改控制过程。编程简单易学，具有较强的稳定性与可靠性。PLC实现自动控制主要依靠传感器以及软件控制，能够完全依靠传感器的输出来触发。选用PLC作为智能家居控制系统的主控器是一个不错的选择[1]。

1 总体设计

智能家居控制系统主要包括自动控制、信息采集与远程监控报警这三部分。PLC作为整个控制系统的控制器与处理器，其实现自动控制主要体现在两个方面：一方面是在控制自动门和窗帘，另一方面在于智能家居的灯光及排风扇的自动控制。

2 PLC的选择

本次设计中可选择PLC的型号为S7-1200；S7-1200是一款紧凑型、模块化的PLC，可完成简单逻辑控制、高级逻辑控制、HMI和网络通信等任务，对于需要网络通信功能和单屏或多屏HMI的自动化系统，易于设计和实施[2]。

3 GSM短信模块介绍

GSM短信模块是一种基于无线GSM网络技术的工业级MODEM（调制解调器），它内嵌入GSM无线通信模块、集成卡槽、天线及各种外围电路等。卡槽内插入移动运营商的SIM卡，就可以建立与移动运营商的短信中心的无线连接的装置。通过GSM短信模块的连接就可以实现主控器与应用系统之间短信的自由收发[3]。

4 电源模块介绍

在本文智能家居控制系统中的硬件主控器PLC、PNP型接近开关、门控直流电机、窗帘控制直流电机均使用24 V直流电源；运算放大器LM358使用15 V直流电源；烟雾传感器、煤气传感器、人体红外传感器、蜂鸣器等使用5 V直流电。电源模块设计电路图如图1所示。

5 传感器及放大电路介绍

图1 电源模块设计电路图

MQ-2烟雾传感器将检测到的烟雾浓度转换成电压信号，人们通过测量该电压信号的大小就可以检测到烟雾浓度大小，从而实现家居环境的检测与保护、警示等功能，其实物图片如下页图2所示。

图2 MQ-5实物图

6 基于PT100的恒流源差分放大温度变送电路

PT100是温度探头属于铂电阻，它的阻值会随着温度上升而成近似匀速的增长。测温范围在-50～200℃，精度0.1。PT100温度传感器采用聚四氟乙烯镀银线，3芯镀银导体，耐温高温、耐腐蚀、耐酸碱、防水。采用环氧树脂罐装密封，绝不漏水，拥有高密度镀银屏蔽导线、316L精钢保护管，能够完美保护芯体，测温反应迅速[4]，如图3所示。

7 结语

图3 基于PT100的恒流源差分放大温度变送电路

针对当前家居环境的安防报警和智能控制的不足，本文设计了基于PLC技术与短信技术的智能家居控制系统，把短信报警技术和PLC自动控制技术结合起来，实现了家居情况的监测、安全防护与远程监控报警、自动控制。