摘 要：隨著當前人們生活質(zhì)量的提升，對居住環(huán)境和功能的要求也逐漸提升，科學(xué)技術(shù)的進步則在這一過程中得到了廣泛的應(yīng)用，智能家居PLC控制系統(tǒng)的實現(xiàn)對人們的家居環(huán)境的改善有著重要的促進作用。文章主要就智能家居PLC控制系統(tǒng)的優(yōu)勢進行分析，并結(jié)合實際對職能家居PLC控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計及功能實現(xiàn)加以探究，希望此次理論研究能對實際操作起到一定指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：智能家居；PLC控制系統(tǒng)；軟硬件設(shè)計

引言

隨著人們生活水平的改善智能家居已經(jīng)有了大幅度提升，智能家居主要是建立在住宅平臺基礎(chǔ)上的，所以有著多種功能，其在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及管理方面都有著集中的體現(xiàn)。當前的智能家居系統(tǒng)當中所采用的八位或者是十六位單片機是智能控制的核心處理單元，在功能上也相對比較簡單化，擴展性能相對較差，所以為能優(yōu)化這一控制系統(tǒng)，對其采取PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計策略，從而改善這一現(xiàn)狀。

1 智能家居PLC控制系統(tǒng)的優(yōu)勢分析

地產(chǎn)業(yè)的智能化以及寬帶化的發(fā)展使得家居智能控制系統(tǒng)也成為主流，家居智能化在全國的發(fā)展比較迅速，這對家庭的安防工作有著重要的保障作用。智能家居自動控制過程中主要是通過對PLC以及多種軟件的應(yīng)用才能夠得以實現(xiàn)的智能控制，這在系統(tǒng)運行的安全可靠性方面能夠得到大幅度提升，對繼電器的使用得到了減少，從而就使得控制系統(tǒng)在結(jié)果上也比較簡便，對線路也有了優(yōu)化實現(xiàn)[1]。PLC系統(tǒng)能有效實現(xiàn)自動檢測故障以及顯示報警的功能，對檢修也比較方便，并能夠?qū)ο到y(tǒng)的控制方案在不改變硬件電路情況下得以有效實現(xiàn)，并在費用上也能夠最少化。

2 智能家居PLC控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計及功能實現(xiàn)

2.1 智能家居PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計

在智能家居PLC控制系統(tǒng)的電源模塊硬件設(shè)計過程中，整流是在通過具備單向?qū)щ娦栽骷⒋笮『头较蚪蛔兘涣麟娹D(zhuǎn)換成直流電的過程。單相整流電路分為單相半波整流電路以及全波整流電路等。對控制模塊的硬件設(shè)計過程中主要是通過歐姆龍的CPIL系列的PLC，其終端控制系統(tǒng)當中主要控制電動機運轉(zhuǎn)，在不同的機械裝置作用下控制自動門窗等終端設(shè)備運行。保護模塊的硬件設(shè)計方面，為能有效對電機過載運行以及電機堵轉(zhuǎn)過電流保護，要能對電路電流實施檢測，電流檢測模塊存在兩路信號輸出端，也就是采樣電流信號轉(zhuǎn)換電壓輸出端以及TTL高低電平信號輸出端[2]。

而在傳感器的信號采集硬件設(shè)計方面，智能家居傳感信號采集部分主要是由可編程序控制器PLC以及驅(qū)動執(zhí)行部分等構(gòu)成。遠程監(jiān)測系統(tǒng)硬件設(shè)計方面，這一系統(tǒng)是以手機短信的形式來借助GSM網(wǎng)絡(luò)所實現(xiàn)的信息模塊和可編程控制器PLC實施的信息交互，以此來對家庭設(shè)備以及家具環(huán)境的狀況實現(xiàn)遠程監(jiān)測。

2.2 智能家居PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計

在智能家居PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計方面，其編程語言梯形圖是重要的設(shè)計內(nèi)容，PLC控制自動門系統(tǒng)軟件設(shè)計也是較為重要的設(shè)計內(nèi)容，其主要的功能就是結(jié)合用戶要求進行自動開啟運行和關(guān)閉等，并對運行中的障礙物進行檢測。傳感器信號采集軟件設(shè)計方面，對其設(shè)計的內(nèi)容主要有煙霧傳感器以及煤氣傳感器和溫濕度傳感器的檢測。在遠程監(jiān)測系統(tǒng)的軟件設(shè)計方面，AT命令詳解，AT命令是用來配置MODEM和軟件共同工作并實現(xiàn)和遠端系統(tǒng)實施通信，發(fā)送AT來引起調(diào)制解調(diào)器構(gòu)建上位機和短信模塊的連接，發(fā)送AT+CMGF=0<回車>，設(shè)定PDU發(fā)送模式，發(fā)送AT+CMGS=25<回 車>，設(shè)置數(shù)據(jù)包長度，接收，接下來就可以發(fā)送PDU數(shù)據(jù)包了[3]。

在PLC串口中斷程序的設(shè)計過程中，主要就是先通過指令進行設(shè)定端口波特率，而后再通過指令對回波功能加以禁止，因為回波功能能夠?qū)φ{(diào)制解調(diào)器在收到指令后發(fā)送到發(fā)送方，從而給PLC編程帶來不便，在對這一功能禁止后就只進行返回指令執(zhí)行結(jié)果。在控制系統(tǒng)軟件的實現(xiàn)方面，采取開放源碼以及支持各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的Linux作為操作系統(tǒng)，將C語言以及Java當做是軟件的開發(fā)語言并根據(jù)控制系統(tǒng)實際功能需要來完成各程序的移植。

2.3 智能家居PLC控制系統(tǒng)的功能實現(xiàn)

智能家居PLC控制系統(tǒng)的功能是多樣的，在具體的實現(xiàn)上作者進行分別分析。其中的空調(diào)系統(tǒng)是智能建筑當中智能系統(tǒng)的重要構(gòu)成，這一系統(tǒng)的PLC設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)空氣標準的自動化調(diào)節(jié)，并對空氣實施自動化的處理，從而使得濕度以及溫度等各個方面的標準得以實現(xiàn)?？照{(diào)系統(tǒng)的調(diào)溫主要是以人的感受為基礎(chǔ)，如果溫度超出人體舒適的范圍系統(tǒng)就會實施自動化的調(diào)節(jié)，從而將溫度達到一個合理化的范圍，對人的操作工作有了減少。

而在安防報警的功能方面，用戶家中安裝煙感傳感器以及門磁傳感器等，主要是對險情的發(fā)生進行實施檢測。由于傳感器采集信號的形式不同，這就需要針對性地對信號進行處理，可在報警信號傳入處理器前實施處理措施，處理器要能結(jié)合收到的報警信號把預(yù)存的相應(yīng)報警信息以短信形式發(fā)送到用戶手機上[4]。

對家居的燈光控制方面，這一系統(tǒng)能通過一個開關(guān)控制多個燈光，并且在整個網(wǎng)絡(luò)方面也能控制任意燈或者組燈。而控制的對象也能夠任意設(shè)置和改變。在門禁的控制方面，主要是通過單片機作為主控芯片，而外圍加上蜂鳴器對電路進行控制。在用戶發(fā)出開門信號之后蜂鳴器控制電路就會發(fā)生動作而門禁控制器此時就會獲得允許，繼電器就將門鎖打開。

家居的烹飪系統(tǒng)過程中，由于當前人們的工作壓力相對較大，在交通上比較擁堵，這就對早餐以及晚餐的問題造成了很大的困擾，怎樣解決這一問題就比較重要。在智能家居自動控制系統(tǒng)中能將人性化以及智能化家居管理的作用充分發(fā)揮，結(jié)合上班族的實際時間設(shè)置烹飪的方案，主要就是在時間上的設(shè)置，系統(tǒng)能夠自動化的開啟按鈕進行烹飪系統(tǒng)的運行。

除此之外的遠程監(jiān)控功能的實現(xiàn)方面，不管是工控領(lǐng)域或者是消費電子領(lǐng)域，已經(jīng)愈來愈多的產(chǎn)品對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的支持平臺進行應(yīng)用。智能家居主機在系統(tǒng)中就好比是人的大腦，并且所有命令都需要通過主機進行完成，家庭設(shè)備的日常管理和自動化控制系統(tǒng)的關(guān)系非常緊密，其和計算機網(wǎng)絡(luò)以及網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)等結(jié)為一體[5]。智能家居內(nèi)各種的設(shè)備在主機相互間能進行通訊，并不需要用戶指揮。例如在防盜系統(tǒng)方面，通過PLC設(shè)計的防盜系統(tǒng)能夠起到監(jiān)視以及保護的作用。

3 結(jié)束語

總而言之，家居智能化的領(lǐng)域?qū)LC控制系統(tǒng)的應(yīng)用在將來的發(fā)展過程中將會成為主流，當前這一方面還有著諸多的不足之處有待完善，所以在未來的發(fā)展中，不僅要能在技術(shù)上得以更新發(fā)展，同時在經(jīng)濟效益上也要能夠最大化的呈現(xiàn)。由于文章篇幅限制不能進一步深化探究，希望通過此次理論研究能起到拋磚引玉的作用以待后來者居上。

參考文獻

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[3]吾買爾·吐爾遜，穆哈西，夏慶成.基于PLC的溫室大棚自動防風(fēng)監(jiān)控裝置設(shè)計[J].農(nóng)機化研究，2015（2）.

[4]燕林滋，仲軍.基于可編程控制器的智能居住環(huán)境的應(yīng)用研究[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2015（1）.

[5]付煥森，李元貴，張雪蓮，等.智能專家系統(tǒng)在蔬菜溫室大棚種植中的應(yīng)用[J].中國農(nóng)機化學(xué)報，2014（1）.

作者簡介：李昊（1992-），男，安徽省宿州人，工作單位：河海大學(xué)文天學(xué)院，職務(wù)：學(xué)生，研究方向：單片機。