基于PLC的智能阳台控制系统

基于PLC的智能阳台控制系统IntelligentbalconycontrolsystembasedonPLCBy何玉宏、倪敬增、许月丽、唐子序项目摘要：日常生活中经常遇到突然下雨，家中无人，而衣服还在阳台外的尴尬，回来发现衣服全部湿透。基于PLC的智能阳台控制系统就是为了应对这种情况而设计的。该系统在遇到突然大雨时，会自动收回室外的衣物，并关上窗户，以免雨水进入阳台。此外，还具有防晒功能，防强风功能，就是当室外温度太高会自动收回，防止衣物褪色；定时收回功能，如果主人回来较迟，不至于衣服在夜晚有露水。项目实现构思：现代白领的生活比较规律，上班时间比较固定，一般很难上班途中回来的，晾衣架的自动收回功能还是很实用的。利用衣架上的湿度感应器收集信号，信号传递到PLC中，感应到室外湿度超过一定的大小时，PLC动作，这样衣架就可以被收到阳台里，并且窗户关闭，防止雨水进入及露水等。利用衣架上的温度感应器，感应到室外温度超过一定的大小时，防止衣物在暴晒时损坏，也会通过PLC动作收回衣架。利用衣架上的风速感应器，感应到室外风力超过一定的大小时，防止衣物掉落丢失，也会通过PLC动作收回衣架。最后一个功能是通过PLC程序的编写实现的，当主人回来迟或有什么其他事而不能收衣服时，设定时间收回衣架。项目实现方案：一、系统架构图基于PLC的智能阳台控制系统智能防雨功能防暴晒功能防强风功能夜间防露防潮手动控制二、设计与论证有衣物要晾晒时，衣架返回屋内，待衣物挂好，按动“晾晒”按钮，窗户处于打开状态，衣架在电机带动下伸出窗外到达指定位置，衣架上装有风速传感器、湿度感应器和温度感应器，在有雨或湿度过大、风较大、温度过高、定时时间到或快到夜间，这些传感器信号或时钟信号将被传递到PLC，PLC动作使驱动衣架的电机反转、驱动窗扇的电机反转，使衣架收回屋内并且窗户关闭。三、理论分析与计算•湿度感应器感应湿度，温度感应器感应温度，风速感应器位置开关作为PLC的输入，衣架下有固定的导轨，衣架通过轮子和导轨接触，衣架上安装一部电机，电机正反转可以控制衣架进出阳台，导轨两端有位置可以确定衣架是否到达相应位置。窗扇开关同样采用电机正反装驱动实现。PLC输出控制继电器动作可以实现电机的正反转与停止。四、相关硬件参数•（1）HIH3610湿度传感器（集成型）：是为大批量OEM设计，具有仪表级测量性能，低成本，SIP封装。线形放大电压输出，驱动电流200微安，适合电池供电，器件一致性好。•技术特点：•*热固性聚合物电容传感器，带集成信号处理电路•*3针可焊塑封•*宽量程：0~100%RH非凝结，宽工作温度范围-40~+85℃•*高精度：±2%RH，极好的线形输出•*5VDC恒压供电，0.8-3.9VDC放大线形电压输出•*低功耗设计200µA驱动电流•*激光修正互换性•*快速响应15秒慢流动的空气中•*稳定性好,低温飘,抗化学腐蚀性能（2）温度检测部分采用DS18B20温度检测芯片,体积小具有很高的可靠性,接线方便简单,只需将其输出脚与plc的输入引脚相连,就可以精确地测出实时温度,并将其反馈回plc控制系统,plc将DS18B20芯片检测的温度信息与设定值进行比较,如果测量值高于设定值,则启动衣架上电机使衣架返回室内。（3）WFS-1型风速传感器的风杯及风标由高耐候性、高强度工程塑料制造，传感器壳体使用ABS工程塑料成形，上下壳体由橡胶O型圈密封。内部电路均经过喷涂三防漆处理，整个风速传感器具有很好的耐恶劣环境的适应性。WFS-1型风速传感器的主要技术参数：1、测量范围：1.0～60m/s2、准确度：30m/s±(0.5+0.05v)≥30m/s±5%3、分辨率：0.1m/s4、起动风速：0.7m/s5、工作环境：－30℃～+60℃WFS-1型风速传感器的输出方式：1脉冲输出（型号为WFS-1-1）五、软件流程图开始检测信号Y衣架满足收回条件衣架收回、窗户关闭结束N