基于PLC的智能家居的设计

2017-04-08林敏

数字技术与应用 2017年2期

林敏

摘要：随着社会的进步与发展，我们逐渐步入互联网时代，智能家居、车联网的发展大大改善了我们的生活水平和质量。基于PLC的智能家居设计的主体是PLC（可编程逻辑控制器），其实质是一种专门用于工业控制的计算机；并且外接短信报警与控制模块，可以实时监控家里，并远程控制家中电器。利用手机短信这一发展完善的手段，对家里存在的隐患进行排除，保证家里的安全。

关键词：PLC；监测；报警；控制

中图分类号：TP273.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）02-0033-01

由于各种不同原因，有些人会离家时忘记观点电源、煤气开关、家用电器等物件。如果仅仅只是忘关还不会有太大的后果。如果是忘关正在煮着东西的煤气，就会有可怕的后果。而这个智能家居的设计可以即使获得家庭报警信息并实时处理，防止发生事故，将极大地提高我们的生活水平。

基于PLC的智能家居设计是计算机与通信结合的项目。在设计中，既充分考虑了手机短信发送的便捷性、实时性，又考虑了PLC设计安装调试工作量少的优点，便于根据实际情况的不同，远程控制调整数据，更加系统高效。

1 系统功能设计

（1）使用GRM500芯片模块。GRM500是基于专用于PLC远程维护和监控的通讯模块，使用3G做为通讯手段（可以升级为4G），内置网页发布，一个模块就可以实现PLC的远程监控，上下载程序，短信报警，内置手机网页监控等。在GRM500上外接红外遥控仪来控制家用电器的关闭开启；并且外接烟雾传感器、温湿度传感器等，实现家庭监测。

（2）自动发送报警短信。灵活的设置不同的报警限值以及相应的接收方，确保在第一时间得到报警消息。

（3）手机短信报警和短信控制。在模块配置软件里面配置PLC发送短信的条件，内容接收人，下载到模块。PLC无需任何编程。可以实现手机短信控制PLC，发短信和拨号主动报警提醒。可以远程修改短信报警内容，手机联系人等，方便随时更改。

（4）系统将传感器测得的安全数据存在本地数据库中，随时进行分析，根据测得数据调整报警的上下限的范围，更加符合家具所需。

2 系统结构

本系统主要由GRM500模块、短信系统、用户手机、信息采集模块组成。由信息采集系统收集到的信息判断是否超过界值来自动将信息发送到用户的手机上，然后用户可以用手机控制家庭电器的开关，或者直接采取断电措施；若遇紧急情况，也可以直接报警，取得帮助。

2.1 系统硬件

该套智能家居系统硬件是支持4G、3G以及短信发送包含内置SIM卡的GRM500，RS485串口与西门子公司的S7200PLC连接，外接的红外控制仪，家用传感器等。PLC实现设置与控制，通过GRM500将短信发送至手机，并且可以远程用手机遥控PLC。

2.2 软件系统

该智能家居设计软件部分主要采用JAVA实现，系统实现需解决的关键技术是串行通信，以及收发协议。将RS485的初级操作进行封装，用高级JAVA语言即可实现RS485与外界通信。

软件系统由以下几个模块组成：监控数据自动收发应答模块、短信发送模块、接收短信执行模块、通讯录管理模块、系统配置模块等。监控数据自动收发应答模块实现对监测数据的读取、存储以及查看功能；短信发送模块实现在超出限定值情况下的短信报警；接收短信执行模块用于接受远程手机对PLC的控制；通讯录管理模块对手机收发件人进行存储管理；系统配置模块完成报警设定、硬件初始化等项目的设置。

3 手机短信远程查询控制系统

不仅可以接收报警短信而且可以发送短信进行查询控制。通过编程，可以让PLC接收，由红外控制仪执行命令。

4 结语

（1）该系统对传统居家的控制大大提高了生活的便利。对家用电器进行实时的控制，用传感器采集数据，实时将报警消息传送给户主，有效的排除了报警死角，为自主控制家用电器提供了可能。

（2）该设计在发生危险的第一时刻将短信发出，让户主立马可以采取反应，相应的降低了可能会发生的严重后果，减少了中间环节耽误的时间，更加高效。

（3）户主可以远程通过手机实现家用电器的开关。例如冬天回家前就可以遥控打开空调，增添湿度等；离家后才发现忘关电器也可以远程遥控，甚至可以切断电源等等。

綜上所述，基于PLC的智能家居的设计在日常生活中有很大的应用天地，并且在技术上也是可行的，是可以推广应用的。

参考文献

[1]于海斌，曾鹏.只能无限传感器网络系统[M].北京：科学出版社，2006.

[2]朱经国.可燃气体检测报警器的检定[J].中国计量，2001（62）：53-53.

[3]周亚军，张卫.电气控制与PLC原理及应用[J].中国水利水电出版社，2008.

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