建筑电气控制技术课设 房屋安全报警系统Word文档格式.docx
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三、元器件的选择与依据…………………………………10
四、附录……………………………………………………12
元件明细表
相关电路图
第一章系统概述
本系统设计包括两个部分的设计：
一是市电对蓄电池的充电控制、市电和蓄电池供电转换控制；
二是对由光电开关、声光报警器、LED指示灯、按钮、OMRONCPM1APLC控制器及其他电子元器件组成防入侵报警系统的控制。
其中，在市电对蓄电池的充电控制、市电和蓄电池供电切换控制部分主要由一个接触器来完成，接触器的线圈串接在市电供电线路上，本设计的作用有三个：
一是对市电有无进行检测；
二是在市电有电时通过接触器的常开触头接通市电对报警系统进行供电和市电对蓄电池进行充电的电路；
三是在市电无电时，接触器线圈断电，常开触点断开，常闭触电闭合，自动断开市电对报警系统供电和蓄电池充电的线路并接通由蓄电池对报警系统进行供电的线路，从而完成市电对蓄电池的充电控制、市电和蓄电池供电切换控制。
在防入侵报警系统部分，由OMRONCPM1APLC作为控制器，对7个光电开关的状态进行轮回的扫描，并与初始状态进行对比等逻辑运算，当有入侵时，控制器将扫描到不一样的输入状态，通过相应的运算后输出报警信号并进行入侵路径的指示；
同时，我们还设计了手动检修输入按钮，当系统处于非报警状态下时，我们并不知道此时系统的好坏，所以，我们设计了手动检修按钮，手动检修按钮安装在控制面板箱上；
当进行手动检修时，切断声光报警器，通过手动检修按钮对这一路报警系统输入一个报警信号，看报警入侵路径指示是否正确即可知道系统工作是否正常。
第二章系统各部分的设计及工作原理说明
1.主电路的设计及工作原理说明
主电路主要是指供电部分的电路，供电由市电做主要的电源，蓄电池做备用电源；
在市电有电时，由市电对报警系统供电并对蓄电池进行充电；
在市电没电时，自动切换为蓄电池供电。
2.控制电路的说明及工作原理说明
控制电路主要是由OMRONCPM1APLC作为控制器组成的报警系统构成的电路，即防入侵报警系统部分。
根据系统设计的具体要求，最后定下的电路有15个输入点，9个输出点，所以决定采用OMRONC30P的PLC，该PLC有18个输入点，12个输出点，完全能满足本次设计的要求，并为系统升级扩展留有一定的余量。
该PLC的尺寸为：
150*90*85
表一I/O分布表
输入
输入地址
输出
输出地址
光电开关1
00000
入侵路径1显示
01000
手动检修1
00001
入侵路径2显示
01001
光电开关2
00002
入侵路径3显示
01002
手动检修2
00003
入侵路径4显示
01003
光电开关3
00004
入侵路径5显示
01004
手动检修3
00005
入侵路径6显示
01005
光电开关4
00006
入侵路径7显示
01006
手动检修4
00007
市电停电显示
01007
光电开关5
00008
声光报警器
01008
手动检修5
00009
光电开关6
00010
手动检修6
00011
光电开关7
00012
手动检修7
00013
市电停电检测
00014
3.梯形图的设计与分析
为了满足本次设计的基本要求和功能，梯形图设计如附录中原理图所示。
分析如下：
（1）在主电路部分，只要把接触的辅助触头接入PLC的第十五个输入口（00014）作为市电停电检测输入即可，市电停电指示灯由第8个输出口（01007）进行输出控制。
（2）在防入侵报警系统部分，第一路光电开关（00000）的状态由第一个输入端输入，第一个手动检修输入（00001）由第二个输入端输入；
第二路光电开关（00002）的状态由第三个输入端输入，第二个手动检修输入（00003）由第四个输入端输入；
第三路光电开关（00004）的状态由第五个输入端输入，第三个手动检修输入（00005）由第六个输入端输入；
第四路光电开关（00006）的状态由第七个输入端输入，第四个手动检修输入（00007）由第八个输入端输入；
第五路光电开关（00008）的状态由第九个输入端输入，第五个手动检修输入（00009）由第十个输入端输入；
第六路光电开关（00010）的状态由第十一个输入端输入，第六个手动检修输入（00011）由第十二个输入端输入；
第七路光电开关（00012）的状态由第十三个输入端输入，第七个手动检修输入（00013）由第十四个输入端输入；
由以上7个路径并联起来通过一个内部辅助继电器对内部计时器的计时启动进行控制，本设计中采用的是通电延时闭合计时器，当有报警信号输入时，计时器经过3s延时后，通过计时器的常开触头接通声光报警器进行报警。
（3）指示灯的控制梯形图设计：
本设计中的指示灯包括市电停电指示、入侵路径指示；
其中，市电停电指示由串接在市电线路的接触器的辅助触头（00014）来作为输入控制，PLC通过第八个输出口（01007）来对市电停电指示灯的亮/灭进行控制；
入侵路径指示是7个防入侵光电开关（00000、00002、00004、00006、
00008、00010、00012）和相应的手动检测（00001、00003、00005、00007、00009、
00011、00013）的输入经过PLC的处理后通过PLC的输出口（01000、01001、
01002、01003、01006、01005、01004）输出指示灯控制信号，通过指示灯的亮/灭来判断是哪一个路径受到入侵。
4.指令语言程序设计
梯形图中对应的指令语言程序如下：
0LD0000031LD00013
1LD0000132ORLD
2ORLD33OUT01006
3OUT0100034LD00014
4OUTTR035OUT01007
5LD0000236LDTRO
6LD0000337LDTR1
7ORLD38LDTR2
8OUT0100139LDTR3
9OUTTR140LDTR4
10LD0000441LDTR5
11LD0000542LDTR6
12ORLD43ORLD
13OUT0100244ORLD
14OUTTR245ORLD
15LD0000646ORLD
16LD0000747ORLD
17ORLD48ORLD
18OUT0100349OUTTR7
19OUTTR350LDTR7
20LD0000851TIM000
21LD00009#0030
22ORLD52LDTIM000
23OUT0100453OUT01008
24OUTTR4
25LD00010
26LD00011
27ORLD
28OUT01005
29OUTTR5
30LD00012
第三章元器件的选择及依据
1.流接触器的选择
根据市电电压和负载情况，交流接触器选择如下：
正泰交流接触器
型号:
CJX20910
电压:
24V/36V/48V/110V/220V/380V
2、指示灯的选择
在控制电路上，为了接线简单起见，给指示灯供电为220V，故选择指示灯类型为：
XDY1-B/41颜色：
红色额定电压为220V；
尺寸为：
直径28mm,安装时，两灯水平之间距离不小于65mm，垂直之间距离不小于50mm.
3.刀开关
由设计参数知道，只要能满足在220v条件下正常工作就行，具体选型如下：
名称：
两刀双投陶瓷闸刀开关（防误刀倒顺开关）
工作参数：
220V30A/32A
材料：
铜件
4.控制按钮的选择
根据系统原理图及系统电压可选择：
按钮用SLA1-11M工作电压为24~220V。
直径为18mm,安装孔为16mm.旋钮用LA18-44X2，直径为48mm.
5.端子排的选择
在本设计中，一共用了13个端子进行导线的引入和引出，故选用端子排的型号为：
TZ1-20.总共有20个端子，每个端子的尺寸为：
10*51*72，在本设计中用了其中的13个，余下的7-个作为预留端子。
6.光电开关的选择
根据系统供电要求及安防等级需求选择了对射型光电开关，具体情况如下：
【产品名称】：
光电开关
【规格型号】：
E3JK-5DM1.5L
【外型尺寸】：
50*50*18mm（毫米）
【检出方式】：
对射型（本产品为一对{2只}）
【检测距离】：
5m（米）
【工作电压】：
AC:
220V
【输出形式】：
继电器输出五线常开
7.控制柜的尺寸设计
根据以上关于本系统所选择的各元器件的实际安装尺寸，同时考虑各元件之间的间隔，最终将电气控制箱的尺寸定为450*720*150mm,器件尺寸分布参见系统平面布置图中的尺寸标注。
参考文献
1.《建筑电气控制技术》王俭建筑工业出版社
2.《建筑电气控制技术》马小军机械工业出版社
3.各种电器元件产品样本
附录
1.元件明细表
名称
型号
数量
单位
PLC
OMRONC30P
1
台
交流接触器
LC1-D169M
2
个
刀开关
LR1-D16321
控制按钮
DZX7-2520
端子排的选择
DZX7-8040
指示灯
XDY1-B/41
6
熔断器
RT18-32X1P
2
端子排
TZ1-30
7
对
欠电流继电器
DUCR-70R220V
GST-HX-M8502
2.相关电路图
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