基于PLC的智能家居的設(shè)計(jì)

林敏

摘要：隨著社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展，我們逐漸步入互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，智能家居、車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展大大改善了我們的生活水平和質(zhì)量。基于PLC的智能家居設(shè)計(jì)的主體是PLC（可編程邏輯控制器），其實(shí)質(zhì)是一種專門用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)；并且外接短信報(bào)警與控制模塊，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控家里，并遠(yuǎn)程控制家中電器。利用手機(jī)短信這一發(fā)展完善的手段，對(duì)家里存在的隱患進(jìn)行排除，保證家里的安全。

關(guān)鍵詞：PLC；監(jiān)測(cè)；報(bào)警；控制

中圖分類號(hào)：TP273.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）02-0033-01

由于各種不同原因，有些人會(huì)離家時(shí)忘記觀點(diǎn)電源、煤氣開關(guān)、家用電器等物件。如果僅僅只是忘關(guān)還不會(huì)有太大的后果。如果是忘關(guān)正在煮著東西的煤氣，就會(huì)有可怕的后果。而這個(gè)智能家居的設(shè)計(jì)可以即使獲得家庭報(bào)警信息并實(shí)時(shí)處理，防止發(fā)生事故，將極大地提高我們的生活水平。

基于PLC的智能家居設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)與通信結(jié)合的項(xiàng)目。在設(shè)計(jì)中，既充分考慮了手機(jī)短信發(fā)送的便捷性、實(shí)時(shí)性，又考慮了PLC設(shè)計(jì)安裝調(diào)試工作量少的優(yōu)點(diǎn)，便于根據(jù)實(shí)際情況的不同，遠(yuǎn)程控制調(diào)整數(shù)據(jù)，更加系統(tǒng)高效。

1 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

（1）使用GRM500芯片模塊。GRM500是基于專用于PLC遠(yuǎn)程維護(hù)和監(jiān)控的通訊模塊，使用3G做為通訊手段（可以升級(jí)為4G），內(nèi)置網(wǎng)頁發(fā)布，一個(gè)模塊就可以實(shí)現(xiàn)PLC的遠(yuǎn)程監(jiān)控，上下載程序，短信報(bào)警，內(nèi)置手機(jī)網(wǎng)頁監(jiān)控等。在GRM500上外接紅外遙控儀來控制家用電器的關(guān)閉開啟；并且外接煙霧傳感器、溫濕度傳感器等，實(shí)現(xiàn)家庭監(jiān)測(cè)。

（2）自動(dòng)發(fā)送報(bào)警短信。靈活的設(shè)置不同的報(bào)警限值以及相應(yīng)的接收方，確保在第一時(shí)間得到報(bào)警消息。

（3）手機(jī)短信報(bào)警和短信控制。在模塊配置軟件里面配置PLC發(fā)送短信的條件，內(nèi)容接收人，下載到模塊。PLC無需任何編程?？梢詫?shí)現(xiàn)手機(jī)短信控制PLC，發(fā)短信和撥號(hào)主動(dòng)報(bào)警提醒?？梢赃h(yuǎn)程修改短信報(bào)警內(nèi)容，手機(jī)聯(lián)系人等，方便隨時(shí)更改。

（4）系統(tǒng)將傳感器測(cè)得的安全數(shù)據(jù)存在本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中，隨時(shí)進(jìn)行分析，根據(jù)測(cè)得數(shù)據(jù)調(diào)整報(bào)警的上下限的范圍，更加符合家具所需。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)主要由GRM500模塊、短信系統(tǒng)、用戶手機(jī)、信息采集模塊組成。由信息采集系統(tǒng)收集到的信息判斷是否超過界值來自動(dòng)將信息發(fā)送到用戶的手機(jī)上，然后用戶可以用手機(jī)控制家庭電器的開關(guān)，或者直接采取斷電措施；若遇緊急情況，也可以直接報(bào)警，取得幫助。

2.1 系統(tǒng)硬件

該套智能家居系統(tǒng)硬件是支持4G、3G以及短信發(fā)送包含內(nèi)置SIM卡的GRM500，RS485串口與西門子公司的S7200PLC連接，外接的紅外控制儀，家用傳感器等。PLC實(shí)現(xiàn)設(shè)置與控制，通過GRM500將短信發(fā)送至手機(jī)，并且可以遠(yuǎn)程用手機(jī)遙控PLC。

2.2 軟件系統(tǒng)

該智能家居設(shè)計(jì)軟件部分主要采用JAVA實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)需解決的關(guān)鍵技術(shù)是串行通信，以及收發(fā)協(xié)議。將RS485的初級(jí)操作進(jìn)行封裝，用高級(jí)JAVA語言即可實(shí)現(xiàn)RS485與外界通信。

軟件系統(tǒng)由以下幾個(gè)模塊組成：監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)自動(dòng)收發(fā)應(yīng)答模塊、短信發(fā)送模塊、接收短信執(zhí)行模塊、通訊錄管理模塊、系統(tǒng)配置模塊等。監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)自動(dòng)收發(fā)應(yīng)答模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的讀取、存儲(chǔ)以及查看功能；短信發(fā)送模塊實(shí)現(xiàn)在超出限定值情況下的短信報(bào)警；接收短信執(zhí)行模塊用于接受遠(yuǎn)程手機(jī)對(duì)PLC的控制；通訊錄管理模塊對(duì)手機(jī)收發(fā)件人進(jìn)行存儲(chǔ)管理；系統(tǒng)配置模塊完成報(bào)警設(shè)定、硬件初始化等項(xiàng)目的設(shè)置。

3 手機(jī)短信遠(yuǎn)程查詢控制系統(tǒng)

不僅可以接收?qǐng)?bào)警短信而且可以發(fā)送短信進(jìn)行查詢控制。通過編程，可以讓PLC接收，由紅外控制儀執(zhí)行命令。

4 結(jié)語

（1）該系統(tǒng)對(duì)傳統(tǒng)居家的控制大大提高了生活的便利。對(duì)家用電器進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制，用傳感器采集數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)將報(bào)警消息傳送給戶主，有效的排除了報(bào)警死角，為自主控制家用電器提供了可能。

（2）該設(shè)計(jì)在發(fā)生危險(xiǎn)的第一時(shí)刻將短信發(fā)出，讓戶主立馬可以采取反應(yīng)，相應(yīng)的降低了可能會(huì)發(fā)生的嚴(yán)重后果，減少了中間環(huán)節(jié)耽誤的時(shí)間，更加高效。

（3）戶主可以遠(yuǎn)程通過手機(jī)實(shí)現(xiàn)家用電器的開關(guān)。例如冬天回家前就可以遙控打開空調(diào)，增添濕度等；離家后才發(fā)現(xiàn)忘關(guān)電器也可以遠(yuǎn)程遙控，甚至可以切斷電源等等。

綜上所述，基于PLC的智能家居的設(shè)計(jì)在日常生活中有很大的應(yīng)用天地，并且在技術(shù)上也是可行的，是可以推廣應(yīng)用的。

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