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摘要 2
第一章 绪论 5
1.1 引言 5
1.2 智能楼宇的课题背景 5
1.3 智能楼宇的功能和优势 6
第二章 智能楼宇系统总体方案确定 7
2.1 智能楼宇系统总体方案的设计 7
2.1.1 智能楼宇概述 7
2.1.2 智能楼宇的分类 7
1、建筑设备自动化系统(BA) 7
2、通讯自动化系统（CA） 7
3、办公自动化系统（OA） 7
4、火灾报警于消防联动自动化系统（FA） 8
5、安全保卫自动化系统（SA） 8
2.1.2 总体控制方案的设计 8
2.2 电梯系统 9
2.2.1电梯系统概述 9
2.2.2电梯的分类 9
2.2.3 电梯工作原理 11
2.2.4 控制要求 11
2.2.5 工作流程设计 11
2.3 照明系统 12
2.3.1 照明系统概述 12
2.3.2 照明系统的分类 13
2.3.3 照明系统的工作原理 13
2.3.4 照明系统的控制要求 13
2.3.5 照明系统的工作流程设计 13
2.4 门禁系统 14
2.4.1 门禁系统概述 14
2.4.2 门禁系统的分类 14
2.4.3 门禁系统的工作原理 15
2.4.4 门禁系统的控制要求 15
2.4.1 门禁系统工作流程设计 16
第三章 智能楼宇系统的硬件设计 17
3.1 系统总体硬件方案 17
3.2 硬件选型及原理 17
3.2.1 PLC型号及原理 17
3.2.2 西门子 18
S7-200PLC如下图3.3所示： 18
S7-200有以下特点：1）功能强大 2）程序结构紧凑先进 3）寻址灵活简便 18
3.2 PLC的输入/输出分配表 19
用一个开关控制三个二极管按顺序亮灭 20
图3.6门禁输入/输出分配表第四章智能楼宇系统软件调试 21
4.1 PLC控制系统设计 22
4.1 电梯部分调试 22
4.2 照明部分调试 22

1. 初始程序： 22
   4.3 门禁部分调试 23
   第五章 结论 25
   致谢 26
   参考文献 27

摘要

智能楼宇系统是运用计算机、通讯等多方面技术来实现照明、报警、电力、办公设备的统一化智能管理。随着中国经济的快速发展，高层建筑如雨后春笋般涌现出来，而楼宇管理系统并没有跟着发展起来，仍是倚靠旧时的方法，这与现代化都市的理念大相径庭。在这种情况下，我们提出了智能建筑的概念，并逐渐被了解，接受和使用。相信在不久的之后，我们就会领略到智能楼宇技术在我们日常生活中扮演越来越重要的作用。在中国房地产业不断蓬勃发展的巨大背景之下，智能楼宇系统近年来在中国的发展越来越快速。目前推动21世纪经济发展的主要力量是信息、智能和新材料技术。其中的智能化技术在电梯系统、照明系统、门禁系统拥有极大的发展空间。电梯是机械和电气相结合的大型特种机器。机与电的高度合一，使电梯成了现代科学技术的综合产品。智能照明相比较普通照明确实能够实现安全，节能，便捷，高效的目的,可用来实现照明软启动、一键式调光变光、灯光模式转换、点对点遥控及分区灯光照明管理。随着智能照明研发的技术开发和产品推广力度的不断增加，智能家居照明领域的应用有望成为热门话题。门禁系统不仅仅是简单的钥匙管理系统，它将在工作和人事安全方面将发挥越来越重要的作用。

关键字：智能楼宇、PLC、电梯、智能照明、智能报警

Intelligent building systems is the use of computer, communications and many other smart technology to achieve unified management of lighting, alarm, electricity, office equipment. With the rapid development of Chinese economy, high-rise buildings have sprung up, and the building management system and did not follow the developed, still rely on the old method, which is very different idea of ​​the modern city. In this case, we put forward the concept of intelligent buildings, and gradually understanding, acceptance and use. I believe that in the near, we will appreciate the intelligent building technology play an increasingly important role in our daily lives. Under tremendous background Chinese real estate continues to flourish, intelligent building systems in recent years, more and more rapid development in China. Currently promoting economic development in the 21st century, the main force is information, intelligence and new materials technology. Intelligent technology which has great development space elevator systems, lighting systems, access control systems. The elevator is a combination of mechanical and electrical large special machines. Machine and electrical degree of unity, the elevator became an integrated product of modern science and technology. Intelligent lighting compared to general lighting can indeed achieve safe, energy-saving, convenient and efficient purpose, can be used to achieve the lighting soft-start, one-button dimmer dimmer, lighting mode conversion, point the remote control and lighting management district. With the increasing development of intelligent lighting technology development and product promotion efforts, the application of intelligent home lighting in the area is expected to become a hot topic. Access control system is not just a simple key management system, it will play an increasingly important role in the work and personnel safety.

Keywords: intelligent buildings, PLC, elevator, smart lighting, smart alarm

前言

随着中国经济的快速发展，高层建筑如雨后春笋般涌现出来，而楼宇管理系统并没有跟着发展起来，仍是倚靠旧时的方法，这与现代化都市的理念大相径庭。此外，伴随高层建筑层数的增多，管理人员需要承担更为沉重的压力。因此，我们需要一种用来自动地控制建筑和劳动力解放的智能化管理方法，在这种情况下，我们提出了智能建筑的概念，并逐渐被了解，接受和使用。
智能楼宇系统集成了计算机，通讯等多方面先进的技术来实现照明、报警、电力、办公设备的统一化智能管理。与此同时，计算机控制所有的空调，电梯，给排水，供配电设备，消防，安保设备，实现楼宇的全面自动化，信息化，从而使高层建筑的用户们获得了经济又舒适，高效又安全的环境。目前智能楼宇在北上广等全国一线城市的高档建筑物中已经成为高档物业楼宇应用的新潮流。从此世界开始进入了高速智能建筑化的发展道路中来。
在中国智能楼宇技术的发展较慢，但在北上广等全国一线城市已经出现了智能楼宇建筑。但是随着我国房地产业的巨大发展推动下和国家政府给予的足够重视下，智能楼宇将会在我国高速发展，相信在不久之后，我们就会领略到智能楼宇技术在我们日常生活中越来越重要的作用。

第一章 绪论

1.1 引言
在中国房地产业不断蓬勃发展的巨大背景之下，智能楼宇系统近年来在中国的发展越来越快速。由于楼宇智能化的这一新兴概念已经越来越深入人心，相关技术也日趋成熟，各地房产开发商所开发的智能楼宇工程普遍受到了购房者的强烈关注。从那以后，北京金融中心、上海金茂大楼等一个个应用性的楼宇智能化的建筑陆陆续续地出现开始不断改革国内的智能楼宇市场。目前智能楼宇在北上广等全国一线城市的高档建筑物中已经成为高档物业楼宇应用的新潮流。尤其在门禁管理、照明管理、电梯系统等已经较为常见。智能楼宇目前的潮流是低碳化、节能化、健康化，这为人们的生活带来了更好的舒适体验选择。中国每年新增的建筑面积都居高不下，加之政府对智能楼宇建设更加规范化、科学化的引导下，业内普遍看好智能楼宇的发展。总体来说，智能楼宇技术有着广阔光明的发展空间。

1.2 智能楼宇的课题背景
随着科学高新技术的日新月异，现代社会中人们对信息的需求量越来越大，信息传递速度的要求也越来越高。目前推动21世纪经济发展的主要力量是信息、生物和新材料技术，在这之中信息技术对人们的日常生活影响最大，信息化技术正在成为我国的主要支柱技术，人们科技的进步将取决于信息技术的发展和应用。在中国智能楼宇技术的发展较慢，但在北上广等全国一线城市已经出现了智能楼宇建筑。但是随着我国房地产业的巨大发展推动下和国家政府给予的足够重视下，智能楼宇将会在我国高速发展，相信在不久之后，我们就会领略到智能楼宇带给我们日常生活质量的不断提升。

1.3 智能楼宇的功能和优势
从智能楼宇的功能化方面来看，智能楼宇能够提供的功能应包括以下几个方面：
1、具有信息化处理功能，智能楼宇的信息处理范围不仅仅只拘束在建筑物大楼里面，还应该能在城市对城市或国家对国家之间进行。
2、能对建筑物内灯光、水电、暖气、空调、防灾、安保、运输设备等进行综合自动化控制。
3、具有监视所有设备运行状态和统计记录自动化管理设备的功能，而且是以安全为前提的情况下。
4、建筑物内拥有足够的空间适应性和空间可扩展性。

与普通楼层相比，智能化楼宇系统的建筑物优势主要体现在如下几个方面：
1、拥有先进的信息接收和处理能力，可以大大提高效率。
2、提升了建筑物的安全性、舒适性、便捷性、环保性。
3、拥有效果显著的节能效果。通过对空调、照明、电梯等设备的有效控制，不仅给住户提供了舒适的环境，并且达到了明显的节能效果（一般节能效果可达15%到20%）。
4、节省楼宇设备正常运行维护费用。一方面系统能正常运行得更久更稳定，最大化发挥设备作用又可大大降低系统设备的维修成本；另一方面由于系统的高度统一化集成，楼宇的相关操作和管理也变得简单明了，人员安排更合理更少时，从而使得人工成本降到最低。
5、能够满足用户对不同的环境所需功能下的要求。
6、高新科技技术的多种运用能够大大地提高工作效率。

第二章 智能楼宇系统总体方案确定

2.1 智能楼宇系统总体方案的设计
2.1.1 智能楼宇概述
世界各国对智能楼宇地定义参差不齐。在日本的智能楼宇的提法跟我们的国家相类似，他们定义智能建筑：集成了计算机，通讯等多方面先进的技术来实现照明、报警、电力、办公设备的统一化智能管理来实现楼宇的自动化（BA），通讯的自动化（CA），办公的自动化（OA），保安的自动化系统（SAS）和消防的自动化系统（FAS）。这五种功能相结合的架构，再加上结构化布线系统（SCS），集成网络系统（SNS），智能楼宇综合信息管理自动化系统（MAS）组成的智能楼宇建筑系统。
2.1.2 智能楼宇的分类
1、建筑设备自动化系统(BA)
又称楼宇自动化系统，该系统能对建筑物内部的供水、变配电系统进行监控和测量，以保证建筑物内的水电的正常供应，并能通过对空调、外墙照明等系统的综合控制达到节约能源、减轻管理人员劳动强度的效果。该系统以中央处理计算机为核心，对建筑物内部的设备进行实时的监控与管理，可以随时根据要求调整建筑物内部的环境，节省能源和成本，既减少了人力物力，又能提供了一个更加舒适、环保、安逸的工作生活环境。
2、通讯自动化系统（CA）
该系统是用来保证建筑物内声音、图片数据传输的基础，可以和世界各地互通信息。系统可以通过计算机网络、卫星等提供快捷可靠的信息服务，包括语音、文字、图像及计算机数据等服务。
通讯网络系统可以用语音信箱留言；可以联入互联网实现电子邮件的收发、网上购物看书、网上门诊等；在大门口可以LED显示系统、电视会议系统等现代科技通讯的先进系统。
3、办公自动化系统（OA）
该系统是以计算机为中心的，采用打印机、E-mail、国际网络等大量现代化办公通讯设备，利用高科技先进信息处理装备最大化的提高办公效率，另外可以避免绝大多数人为照成的差错。办公自动化技术通过计算机等实现数字化、无纸化办公。
4、火灾报警于消防联动自动化系统（FA）
火灾报警系统主要是用来起灭火的功能，具有绝对的优先权。它通过安置在建筑物内不同地方的烟火感应装置来收集信息从中进行确认后报警。其中的联动系统可以产生联动动作包括开启逃生门和排烟装置、紧急广播疏散人群等消防运作，可以尽可能多的减少生命和财产损失。
5、安全保卫自动化系统（SA）
系统多是用来提供避免人们受到伤害、财务受到损失的工作环境，在危险到来时起到安全保护的作用，创造一个安全、舒适的不受干扰的生活环境。

本次的毕业设计将从电梯系统、照明系统、门禁系统三个方面来探究。
2.1.2 总体控制方案的设计
本课题设计到的智能楼宇的相关内容主要是采用PLC进行的一系列系统控制，不仅能够大幅度提高动作的可靠度，还可以加强对工作环境的适应能力。
硬件部分的设计需要包括有如下三个方面：
（1）确定所需要的PLC有几个I/O输出口和输入口；
（2）设计智能楼宇的电气原理图及硬件接线图；
（3）选择PLC型号并且根据接线图联接各个硬件设备。
软件部分的设计需要包括有如下三个方面：
（1）按照智能楼宇所需要的要求设计控制流程图；
（2）根据设计的流程图加上输入/输出I/O分配表进行梯形图程序的编写；
（3）把编好的梯形图程序进行相关调试和修改、如有必要可通过对硬件进行修改来满足智能楼宇的控制要求。
2.2 电梯系统
2.2.1电梯系统概述
电梯是机械和电气相结合的大型特种机器。机与电的高度合一，使电梯成了现代科学技术的综合产品。对于电梯的结构而言，传统的方法是分为机械部分和电气部分，但以功能系统来描述，则更能反映电梯的特点。图2.2如下：

图2.2
2.2.2电梯的分类
电梯的种类有很多，一、按用途，可分为载人电梯、货用电梯、医用电梯、观光电梯和施工专用电梯等；二、按驱动方式，可分为交流电梯（速度一般小于2M/S）、直流电梯（速度一般大于2M/S）、液压电梯等；三、按速度，可分为低速梯（1m/s以下速度的电梯）、中速梯（速度介于1～2m/s之间）、高速梯（速度大于2m/s）和超高速梯（速度在4m/s以上）；四、按电梯控制方式，可分为司机有无控制电梯、信号控制电梯、简易集选控制电梯和群控电梯等。

1）曳引系统
电梯的相对运动是靠曳引系统来实现的。
曳引系统主要由曳引机、曳引钢丝绳，曳引轮组成的。
曳引机又称电梯的主机，用来运行电梯。曳引钢丝绳根据曳引比有不同的绕线方法，常用的绕法有1:1绕法、2:1绕法和3:1绕法。 曳引轮主要利用摩擦力起传递作用，材料上多用QT60-2球墨铸铁。
2）导向系统
导向系统多由导轨、导架、导靴构成的，使轿厢和对重只能沿着导轨作升降运动。 导轨安装在井道壁上，常用导轨是T字形导轨，具有可靠性高和刚性高等特点。
3）轿厢
轿厢是运送乘客和货物的重要组件，外形似个箱体。
轿厢由轿厢架、轿厢体和有关构件组成。
4）门系统
门系统包括登陆门，车厢门，门锁装置。门锁装置用来连接登陆门与车厢门。
5）重量平衡系统
系统用来相对平衡轿厢重量，使轿厢与对重间的重量差保持在限额之内，保证电梯的曳引传动平稳。对重装置又称平衡重装置，位于轿厢相对于曳引绳的另一端。由于轿厢的载重量是随机变化的，而对重又是固定的，不会达到完全平衡状态，所以对重的作用是相对平衡，需要平衡补偿装置。
6）电力拖动系统
电力拖动系统用以实现电梯的速度控制。 按电机可分交流拖动和直流拖动系统。直流电力拖动系统优点是调速特性好，范围大，缺点是日常维护量大、耗能高。电力拖动系统是由曳引机，供电系统，调速装置，速度反馈装置等组成。
7）电气控制系统
电气控制系统的主要用来对电梯的运行进行实时控制。
电气控制系统主要由操纵装置，位置显示装置，控制屏(柜)，平层装置，选层器等组成。 而电气控制系统图是电气系统的灵魂，是用来调试、安装、修理维护的根本依据。
8）安全保护系统
保证电梯安全使用,防止一切危及人身安全的事故发生。
由电梯限速器、安全钳、缓冲器、安全触板、层门门锁、电梯安全口、限位开关设备爱、电梯超载限制设备构成。
2.2.3 电梯工作原理
曳引绳一头连着轿厢另一头连着对重（又称平衡重），分别绕在曳引轮和导向轮上。曳引电机先是通过减速后带动曳引轮转动，靠曳引绳与曳引轮两者之间的相对摩擦产生的牵引力，从而实现轿厢和对重的相对升降运动。导靴可以沿着安装在楼层内的井道壁在墙体上的固定导轨上作往复升降运动，防止轿厢在运行中产生相对偏移或摆动。轿厢是用来运载人物的箱体部件，对重用来平衡轿厢和发动机。补偿装置是用来补偿曳引绳使用中的张力和重量变化的，使曳引电动机的输出稳定，确保轿厢的停靠正确稳定。电气系统用来完成对电梯运动的控制的同事，完成选层、平层、报警、照明工作。指示呼叫系统随时显示轿厢的运动的方向和所在楼层的位置。安全装置保证电梯安全稳定的运作。
2.2.4 控制要求
本系统设计的四层电梯所需要达到的要求如下: 3个呼叫上升按钮（U1、U2、U3）和3个呼叫下降按钮（D2、D3、D4），4个电梯轿厢内选层按钮（S1、S2、S3、S4），上下指示灯（UP、DOWN），4个楼层行程开关（SQ1、SQ2、SQ3、SQ4）。
电梯在上升时中只响应该楼层以上的呼叫，在下降时只响应该楼层以下的呼叫，电梯同向呼叫执行完毕后再执行反向呼叫。电梯要有记忆呼叫，层站召唤，安全保护等功能。还包括有楼层指示灯，方向指示灯等辅助元件。
2.2.5 工作流程设计
本次设计的智能电梯控制系统，运行时的工作方式如下图图2.5所示。

图2.1
2.3 照明系统
2.3.1 照明系统概述
智能照明系统是对各种灯光照明设备进行智能管理和控制的系统，跟传统照明相比，它可用来实现照明软启动、一键式调光变光、灯光模式转换、点对点遥控及分区灯光照明管理，还能用遥控、定时、集中、远程等多种控制方式，甚至用电脑来对灯光进行高级化智能控制，从而达到智能照明的节能，环保，舒适和便捷 。
智能照明相比较普通照明确实能够实现安全，节能，便捷，高效的目的，让智能照明在家庭，办公区，商业区和公共设施里有更有利的发展前景。目前我国智能照明市场还不成熟，市场不够全面发展区域化，智能照明应用还主要集中在商业和公共设施等领域。我们通常所说的主配电盒传统照明是通过切断电源线面板直接实现，来提供照明电路供电，灯只有开关这一单一功能，没有定时逻辑和调光控制，因而不能形成各种灯光亮度组合的动人场景和系统化逐一控制。随着智能照明研发的技术开发和产品推广力度的不断增加，智能家居照明领域的应用有望成为热门话题。
智能照明系统是由灯光控制器、各种开关、功率调节器、电流、电压变送器等设备组成的。

2.3.2 照明系统的分类
智能照明系统以智慧化为核心，按运用方式可分 无线ZigBee、Wifi、GPRS等三个技术。
无线ZIGBEE技术又称紫峰协议的特点是短距离低功耗。
WIFI技术可以将个人电脑、手机等通过无线相互联接，利用它的高频性来保真。
GPRS技术是以封包式的传输，占用频道空间小，传输速率快。
2.3.3 照明系统的工作原理
智能照明系统是利用电子计算机、无限传输、扩频载波、智能化信息处理和节能型电器控制等相关技术构建的离散式无线的远距离监测、控制、音像交流的控制系统。该系统可以调节灯光的亮度、实现灯光的软开启、定时定数控制、场景切换等相关功能，从而实现了对照明设备的智能化控制。智能照明系统是根据高科技电磁调压和高精度电子感应技术来平衡照明电路中的一些有害负荷所引起的无用功率消耗。并且可以在减少消耗的同时提高功率因素，降低照明设备和通电线路的相关工作温度，从而达到了改善供电这一目标的照明控制系统。
2.3.4 照明系统的控制要求
用一个按钮控制三组灯
由PLC组成一个控制器，每按下一次按钮增加一组灯亮；三组灯全亮后，每按一次按钮，灭一组灯（为了使每组灯亮的时间尽量相等，要求先亮的灯先灭）；如果按下按钮的时间超过2S。则3个灯全灭。
系统所需要的元件为：3个二极管 3个1K电阻 三个开关
2.3.5 照明系统的工作流程设计
本次系统设计的系统流程图如图2.2

图2.2
2.4 门禁系统
2.4.1 门禁系统概述
智能门禁报警系统是一种新型的现代化安全管理系统。它综合了计算机自动识别技术和现代化的安全措施系统，涉及相关电子技术，传感技术，光学技术等多种新型高科技技术。智能门禁系统可以实现整个建筑的安全管理，特别是楼房关键性的出入口的防范措施。在数字技术和网络技术日新月异快速发展的今天，门禁技术有了快速而稳定的发展。门禁系统已经不单单是简单的密钥管理系统，它已经演变成为一个完整的门禁管理系统。它在工作和人事安全方面将发挥越来越重要的作用。
2.4.2 门禁系统的分类
智能门禁系统按系统功能分分为三个分类：密码识别、卡片识别、生物识别。
密码识别：
是通过密码识别器里的设定密码跟外来输入的密码检验来识别进出权限。其中又分普通型跟乱序型：乱序型就是采用不固定的数字键盘，过段时间自动变化；普通型简单成本低，乱序型成本高，相对来说安全系数比普通型高。
卡片识别：
通过读卡器读卡来识别进出入权限。按卡片有分一人一卡、磁卡、射频卡。
生物识别：
利用生物的基本特征如瞳孔、指纹、面部轮廓等来识别进出权限。
2.4.3 门禁系统的工作原理
门禁系统是新型高科技安全管理系统。门禁系统集自动识别技术跟现代化安全管理理念为一体。它包括了电子技术。它包括了机械技术。它包括了光学技术。它包括了信息通讯技术。它包括了生物技术。门禁系统是各种重要部门如银行，军械库等重要的组成部分。
门禁系统的硬件单元分成以下几个部分：
1）扫描仪：用来扫描人员的掌心信息并且传递信息到主机上。
2）控制器：接收并执行主机传递下来的动作命令。
3）电机：接收控制器的相对命令。从而通电带动传动设备工作。
4）传送装置：在电机和各个门之间起联接作用，起到传递运动的作用。
5）传感器：感应人体，对个体通过进行感应。
6）报警系统：非法进入的情况下进行报警。
智能门禁报警系统是一种新型的现代化安全管理系统。它综合了计算机自动识别技术和现代化的安全措施系统，涉及相关电子技术，传感技术，光学技术等多种新型高科技技术。智能门禁系统可以实现整个建筑的安全管理，特别是楼房关键性的出入口的防范措施。在数字技术和网络技术日新月异快速发展的今天，门禁技术有了快速而稳定的发展。门禁系统已经不单单是简单的密钥管理系统，它已经演变成为一个完整的门禁管理系统。它在工作和人事安全方面将发挥越来越重要的作用。

2.4.4 门禁系统的控制要求
在房间里安装一个电铃，当有人按下门铃按钮，门铃以断续声音响3S；当有人触及防盗系统时，发出报警信号，门铃直接响应并保持；触发防盗系统后直到按下复位按钮，门铃才会停止报警。
2.4.1 门禁系统工作流程设计
本次门禁系统的设计的系统流程图如图2.3所示
图2.3

第三章 智能楼宇系统的硬件设计

3.1 系统总体硬件方案
在这次智能楼宇系统设计中，主要元器件有西门子S7-200系列的CPU226型号的PLC、二极管、电阻、开关等。所有元器件之间的联接关系如下图3.1所示。

图3.1

3.2 硬件选型及原理
3.2.1 PLC型号及原理
可编程控制器是一种数字化的电子操作系统，其工作过程一般分为输入采样、用户程序执行和输出刷新这三个阶段。完成一个工作工程称作一个扫描周期。可编程控制器作为一种特殊的计算机控制设备，在软硬件组成、输入/输出通道、用户界面等许多方面都不一般。中央处理单元CPU是可编程控制器的核心，基本图如下图3.2所示。

图3.2 PLC的基本组成图
PLC可以完成逻辑控制、顺序控制、定时控制、通信联网等功能。它采用可编程的存储器来在内部进行存储程序段、执行逻辑运算、定时定数、顺序控制等面向用户的指令，并通过输入/输出信号起到控制的作用。

3.2.2 西门子
S7-200PLC如下图3.3所示：

图3.3 西门子S7-200
S7-200的用户程序里包括了位逻辑器、定时器、计数器、复杂逻辑运算以及包含其它智能模块的通讯等指令内容，从而使它能够监控输入状态和输出状态。PLC S7-200结构紧凑、配置灵活多变和指令集强大有序，使它成为各种控制应用场合中的理想解决方案。它集成6个输入/4个输出共计10个数字量I/O点，无I/O扩展能力。它拥有6K字节的程序和数据存储空间，4个独立的30kHz 高速计数器，2路独立的20kHz的高速脉冲输出口以及1个RS485通讯/编程口，拥有PPI 通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯的能力。S7-200非常适用于小点数控制的微型控制器。S7-200系列可以再自动化系统中充分发挥它的强大功用。使用范围可从继电器的简单控制到更复杂的自动化控制范围中来。应用场合极为广泛，覆盖一切和自动检测，自动化控制相关的工业和民用领域，包括各种机电设施、民用设施、环境保护设施等等。如： 数控机床、磨床、印刷机械、中央空调、电梯控制、门禁系统等。
S7-200有以下特点：1）功能强大 2）程序结构紧凑先进 3）寻址灵活简便
4）编程能力强悍 5）可以简化复杂编程6）拥有强大的通信功能 7）人机界面配套多变多彩 8）性价比高 9）网上技术支持完善
3.2 PLC的输入/输出分配表
本次设计的智能楼宇控制系统主要是用数字量来实现控制，系统数字量的输入信号有：电梯选层按钮4个，上呼下呼选择按钮各3个、电梯行程开关4个、一个照明用开关、门禁按钮2个、接近开关一个，各功能指示灯若干个及一个蜂鸣报警器。总共18个输入控制信号，需要18个PLC的输入端口。
PLC发出的输出信号用来控制智能楼宇的执行电器，输出信号有：四层指示灯和内选指示灯各4个，工作上行信号灯、工作下行信号灯、数码显示管信号控制，总共18个输出信号控制，需要用到18个PLC输出端子。
根据设计的要求总结得到应需要18个输入口和18个输出。由于设计题目的要求,选用S7-200的PLC。在常用的主机模块中主机有CPU222型、CPU224型和CPU226型三种型号。本次系统设计的方案采用CPU226型PLC，以CPU226作为主机的输入/输出为24输入/16输出，只需外加一个16点数字量输出CPU223直流型扩展模块即可。而且设计方案中要通过PLC进行电梯、照明、门禁控制，实现二极管加1K电阻的输出，因此选用S7-200 CPU226型PLC。根据上述的输入/输出信号分析，可设计出如下所示的智能楼宇PLC控制系统的输入/输出分配表。

图 3.4 电梯输入/输出分配表
用一个开关控制三个二极管按顺序亮灭
由PLC组成一个控制器，每按一次按钮增加一组灯亮；三组灯全亮后，每按一次按钮，灭一组灯（为了使每组灯亮的时间尽量相等，要求先亮的灯先灭）；如果按下按钮的时间超过2S。则3个灯全灭。

输入信号：控制按钮。 共计1个输入。
输出信号：照明灯。 共计3个输出。

PLC软元件	元件文字符号	元件名称	控制功能

输入 I1.6 SB1 控制按钮 控制三组灯

输出 Q1.2 EL1 照明灯1 照明
Q1.3 EL2 照明灯2 照明
Q1.4 EL3 照明灯3 照明
图3.5照明系统输入/输出分配表
在房间里安装一个电铃，当有人按下门铃按钮，门铃以断续声音响3S；当有人触及防盗系统时，发出报警信号，门铃直接响应并保持；触发防盗系统后直到按下复位按钮，门铃才会停止报警。
1、输入信号：启动开关，复位开关，触发信号。 共计3个输入。
2、输出信号：门铃兼警铃。 共计1个输出。

PLC软元件	元件文字符号	元件名称	控制功能

输入 I1.7 SB2 按钮 门铃
I1.8 SB3 按钮 警铃复位
I1.9 SQ5 接近开关 报警
输出 Q1.5 HA 电铃 门铃兼警铃
图3.6门禁输入/输出分配表

第四章智能楼宇系统软件调试

4.1 PLC控制系统设计
智能楼宇控制系统是采用西门子S7-200的CPU226型PLC来进行调试的。根据设计方案的要求，使用STEP-MICRO/WIN来进行PLC控制程序设计。

4.1 电梯部分调试
电梯停留在4楼,四楼的指示灯L4将会点亮,然后电梯向下运动,并且电梯的下降指示灯DOWN点亮,楼选一楼,电梯内选指示灯SL1点亮，如下图所示。

电梯四楼到一楼部分程序：

4.2 照明部分调试
1.初始程序：

每按一下按钮SB1，计数器依次让M0.0，M0.1，M0.2得电，二极管依次亮一个，两个，三个，然后复位依次熄灭。
若按下按钮后时间超过2S，则灯全灭。

4.3 门禁部分调试
1.初始程序

图4.1 门禁系统初始程序

2.按下按钮SB2，I0.0工作使得辅助继电器M0.0和定时器T37工作并自锁。经过0.5S脉冲SM0.5使得Q1.0产生0.5S脉冲输出，即电铃HA有3秒钟的断续铃声。

图4.2按下门铃SB2

3.当有人触发防盗按钮，I0.2接通，辅助继电器M0.1工作自锁，使得Q1.0不再断续输出，电铃产生连续铃声。

图4.3触发防盗按钮
4.当按下复位按钮SB3，常闭I1.1得电工作断开，使得M0.1失电。

第五章 结论

通过PLC来控制设计智能楼宇的这几个月里，我对西门子PLCS7-200有了更为加深的了解，利用理论与实践的结合，加强了我独立完成任务的能力和对自己耐力，毅力各方面的提升。在设计过程中我遇到的难题往往涉及到了自己相关专业知识尤其是西门子这一块的知识，更加明确了我需要钻研探讨的地方。通过这次智能楼宇毕业设计，考验了我们在大学四年中对所学专业知识的掌握程度，同时也强化了我整理查阅有关专业的文献综述和外文翻译等的能力水平。
本次设计中的难点是四层电梯的设计，在通过上网查询相关电梯资料并多次乘坐电梯的感受后，我对电梯的运行有了一些基本的了解，逐渐掌握了用西门子PLC226来控制电梯的方法。因为电梯是机电一体化的特种运输工具，要运用机械和电子方面的专业知识，对我的综合能力要求高。智能灯光和门禁报警采用PLC控制更能体现PLC的通用性、可靠性。
本次设计中的不足是我对PLC这方面的知识准备不够充分。电梯、照明、门禁这些日常生活中必备的东西我只知一点皮毛，发现要用PLC来实现慌了手脚。在以后的生活中我会明确这方面的学习，做任何事都要细心。知识的积累不是一朝一夕就能速成的，发现问题，理解问题，才有机会解决问题，不可临时抱佛脚。我相信这样的经历会鞭策我一直奋斗下去，成为点亮以后人生的一盏明灯。
能够顺利完成毕业设计让我自信满满，本着我对机电知识的理解对机电的发展前景充满信心。

致谢

长达数月的毕业设计终将结束了，这次毕业设计的经历让我倍感难忘。难忘得是这次毕设不仅让我对西门子S7-200PLC226有了更为深刻的理解，而且更提高了我独立动手和思考问题的能力，为将来的工作打下了扎实的基础。可以说毕业设计不光是测试先前PLC的知识，同时是提高了我的相关综合能力。
首先，我要感谢培养我四年时光的母校，让我学习上能够学以致用，工作中能勤勤恳恳，生活上能助人为乐。毕业设计是我在贾茜指导老师的细致教导下独立完成的，在此我要真诚感谢我的指导老师贾老师，贾老师待人诚恳、知识广泛、态度和蔼让我顺利完成了这次毕业设计。我要感谢老师对我的悉心帮忙，让我受益匪浅，可以学以致用，让我实际接触书本上不一样的知识，在此向贾老师致以无比深刻的感谢！
此外我也要感谢在我毕业设计以及编写论文期间给予我帮助的各位同学和老师，他们也在论文方面让我借鉴了许多经验，在撰写和排版的过程中提供了热情的帮助。同时我也要感谢院系领导和毕业设计组老师的热忱帮助和指导！
衷心感谢答辩老师能在百忙之中来批阅我的毕业设计论文！

参考文献

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2、王阿根.PLC控制程序精编108例.北京：电子工业出版社，2009
3、王阿根.西门子S7-200PLC编程实例精解.北京：电子工业出版社，2009
4、王东署.S7-200 PLC基础及应用.北京：中国电力出版社，2013.2
5、杨后川等.西门子S7-200PLC应用100例[M].北京：电子工业出版社.2009
6、P.Cortes.Applied Soft Computing Journal,2004,Vol.4(2),pp159-174
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8、金亮等.电气安装识图与制图[M].北京：中国建筑工业出版社，2006
9、何献忠.电气控制与PLC应用技术：西门子S7-200系列[M].北京：化学工业出版社，2014
10、王东署.S7-200 PLC基础及应用.北京：中国电力出版社，2013.2