CN210377076U - 一种工业级家居控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型一种工业级家居控制系统，属于家居控制系统技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种工业级家居控制系统硬件结构的改进；解决该技术问题采用的技术方案为：包括控制柜，所述控制柜正面设置有触摸屏，控制柜的背面设置有端口控制接线排，控制柜内部设置有PLC控制器，触摸屏、端口控制接线排均通过导线与PLC控制器相连；端口控制接线排包括传感器接线排、继电器控制模块接线排、红外线模块接线排；红外线模块接线排通过导线与红外线控制模块相连；PLC控制器的信号输出端还连接有报警模块；PLC控制器的控制端还与端口转换模块相连，PLC控制器还连接有无线通信模块，无线通信模块通过无线网络与监控终端无线连接；本实用新型应用于家居控制。
Description
技术领域
本实用新型一种工业级家居控制系统，属于家居控制系统技术领域。
背景技术
随着社会与科技发展，目前室内装修已摆脱传统家装设计的束缚，设置安装有越来越多的智能家具和多功能用电器，方便了人们的日常生活，并有效提高了生活质量；另一方面，由于使用的用电器越来越智能，使操作控制方式变得越来越繁琐，相应装置由于自身结构复杂使得控制越来越灵敏，故障率也较高；从用户方面考虑的是希望家居系统简洁易操作，目前的问题在于缺少一种对各智能用电器进行统一管理，协调控制的控制终端，还是需要用户对各用电器进行逐一调试、控制、管理、维护，工作量巨大，严重影响体验效果。
实用新型内容
本实用新型为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种工业级家居控制系统硬件结构的改进。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种工业级家居控制系统，包括控制柜，所述控制柜正面设置有触摸屏，所述控制柜的背面设置有端口控制接线排，所述控制柜内部设置有PLC控制器，所述触摸屏、端口控制接线排均通过导线与PLC控制器相连；
所述端口控制接线排包括传感器接线排、继电器控制模块接线排、红外线模块接线排；
所述传感器接线排通过导线分别与光线传感器、温湿度传感器、有害气体传感器、电流传感器、液体流量传感器、燃气流量传感器、震动传感器相连；
所述继电器控制模块接线排通过导线分别接入电灯开关回路、插座、电动窗帘控制端、电动晾衣架控制端、电磁阀控制回路、燃气阀门控制回路、地暖控制回路；
所述红外线模块接线排通过导线与红外线控制模块相连，所述红外线控制模块通过无线网络分别与电视机、空调、热水器、空气净化器建立无线连接；
所述PLC控制器的信号输出端还连接有报警模块；
所述PLC控制器的控制端还与端口转换模块相连，所述端口转换模块通过导线分别与投影仪、手势传感器的控制端相连；
所述PLC控制器还连接有无线通信模块，所述无线通信模块通过无线网络与监控终端无线连接。
所述端口转换模块内部设置有UDP转485转换器、485转232转换器、485转TTL转换器。
所述PLC控制器的型号为FBS-60MAT2-AC。
所述红外线控制模块具体为红外信号解码模块，型号为YiRTX05；与红外线控制模块匹配的红外线感应光电开关型号为E3F-DS30C4；
所述触摸屏具体为威纶工控触摸屏，型号为TK6070；
所述无线通信模块内部使用的芯片型号为NRF24L01；
所述有害气体传感器具体为KB03燃气烟雾报警器；
所述电流传感器型号为A36K-OA；
所述电磁阀型号为进水控制铜水阀AC220VDC24V；
所述温度传感器具体为styb螺钉式EKM6型热电偶；
所述震动传感器型号为SW-18010P SW-420；
所述液体流量传感器型号为DN15或DN20；
所述光线传感器型号为ZZ-S-LM-A。
本实用新型相对于现有技术具备的有益效果为：本实用新型提供一种应用于家居的工业级管理控制系统，可以自行对室内使用的所有用电器进行高效管理，杜绝操作隐患，提高使用与管理效率；控制柜对外接线的接线排设置有多种协议的控制接口，可以将采用不同通信协议的传感器、用电器、监控装置控制端、信号端统一接入PLC控制器，实现对各控制模块的统一控制，对各用电器控制更精确，可靠性更高，本实用新型使用的控制主机成本低，安装操作简单，可推广使用。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步说明：
图1为本实用新型控制柜的结构示意图；
图2为本实用新型的电路结构示意图；
图3为本实用新型继电器控制模块接线排用户侧控制回路的电路图；
图中：1为控制柜、2为触摸屏、3为端口控制接线排、4为PLC控制器、5为传感器接线排、6为继电器控制模块接线排、7为红外线模块接线排、8为红外线控制模块、9为报警模块、10为端口转换模块、11为无线通信模块、12为监控终端。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型一种工业级家居控制系统，包括控制柜（1），所述控制柜（1）正面设置有触摸屏（2），所述控制柜（1）的背面设置有端口控制接线排（3），所述控制柜（1）内部设置有PLC控制器（4），所述触摸屏（2）、端口控制接线排（3）均通过导线与PLC控制器（4）相连；
所述端口控制接线排（3）包括传感器接线排（5）、继电器控制模块接线排（6）、红外线模块接线排（7）；
所述传感器接线排（5）通过导线分别与光线传感器、温湿度传感器、有害气体传感器、电流传感器、液体流量传感器、燃气流量传感器、震动传感器相连；
所述继电器控制模块接线排（6）通过导线分别接入电灯开关回路、插座、电动窗帘控制端、电动晾衣架控制端、电磁阀控制回路、燃气阀门控制回路、地暖控制回路；
所述红外线模块接线排（7）通过导线与红外线控制模块（8）相连，所述红外线控制模块（8）通过无线网络分别与电视机、空调、热水器、空气净化器建立无线连接；
所述PLC控制器（4）的信号输出端还连接有报警模块（9）；
所述PLC控制器（4）的控制端还与端口转换模块（10）相连，所述端口转换模块（10）通过导线分别与投影仪、手势传感器的控制端相连；
所述PLC控制器（4）还连接有无线通信模块（11），所述无线通信模块（11）通过无线网络与监控终端（12）无线连接。
所述端口转换模块（10）内部设置有UDP转485转换器、485转232转换器、485转TTL转换器。
所述PLC控制器（4）的型号为FBS-60MAT2-AC。
所述红外线控制模块（8）具体为红外信号解码模块，型号为YiRTX05；与红外线控制模块（8）匹配的红外线感应光电开关型号为E3F-DS30C4；
所述触摸屏（2）具体为威纶工控触摸屏，型号为TK6070；
所述无线通信模块（11）内部使用的芯片型号为NRF24L01；
所述有害气体传感器具体为KB03燃气烟雾报警器；
所述电流传感器型号为A36K-OA；
所述电磁阀型号为进水控制铜水阀AC220VDC24V；
所述温度传感器具体为styb螺钉式EKM6型热电偶；
所述震动传感器型号为SW-18010P SW-420；
所述液体流量传感器型号为DN15或DN20；
所述光线传感器型号为ZZ-S-LM-A。
本实用新型提供的智能家居控制系统由各类传感器、继电器和控制器组成，通过物联网技术将各个智能单品用电器实现互联互通，用户可以避免传统的单用电器控制应用，通过操作监控终端对控制器进行统一控制，同时监控终端可以实时接收室内各用电器的使用情况，监控终端通过具体的APP应用或全感知系统来实现控制。
本实用新型是将工业自动化控制系统应用到家庭智能家居中，利用工业主机的485通信协议配合现在市面上常用的单片机模块来控制家电，所述控制柜内部使用的PLC控制器为工业级可编程控制器，用于控制室内数量种类众多的用电器电源开关与使用状态。
本实用新型将PLC控制器与各用电器之间通过现场总线的形式进行连接，提供有不同功能的用电器接线排，相比于现有的Zigbee无线通信控制，可以通过屏蔽线和主机之间组成一个局域网，并通过主机内部预置程序的执行，控制各干路支路接点，所述各接线排与相应的用电器之间只需要连接一根通讯线即可实现控制；本系统可以实现无延迟控制，稳定性高。
本实用新型在使用时，通过将控制柜设置在玄关或电视墙附近，用户操作开关控制面板进行开机操作，此时触摸屏上将显示当前室内各智能用电器的连接、开关、工作状态，用户可以通过操作手持监控终端向控制柜内的PLC控制器直接发送指令，如开关电视、空调、晾衣架并使用，调取温湿度传感器、气体液体流量传感器采集数据，控制电磁阀动作，实现水龙头放水、煤气灶点火等自动操作；
如图3所示，本实用新型的继电器控制模块接线排用户侧与多路控制支路的控制继电器线圈相连，与所述继电器线圈联动的常闭触点设置在各用电支路的进线端，使用时，当某一用电支路出现用电过载或其他故障，PLC控制器将向相应回路的继电器发送高电平信号，控制该条支路上的常闭触点切换为断开状态，从而切断该问题回路的供电，实现保护控制的功能；控制柜根据安装应用场所的不同，支持设置多路控制线圈，可以对小功率用电器如传感器、报警器、电磁阀、电灯进行用电监控，也支持接入大功率用电器的使用，如电视机、冰箱、空调、热水器。
所述控制柜同时提供有自动监控功能，通过PLC控制器实时读取各传感器信息，通过编程计算的方式来触发智能家居设定，自动执行动作指令，控制相应用电器执行相应动作，使得本实用新型具备工业级全方位感知控制机制。
本实用新型提供的PLC控制器具备场景联动功能，无需任何操作，通过PLC控制器对当前场景环境数据的采集，自动执行相应的场景应用，例如自动识别家里人数和计算人在哪个房间来实现自动开关灯。
本实用新型具备自适应调整环境参数功能，无需任何操作，通过实时接收室内各传感器采集的参数，自适应调整控制家里的温度、湿度、亮度。
所述PLC控制器还具备智能安防功能，系统通过实时检测烟雾报警器、燃气报警器、有害气体传感器等状态自动执行动作指令，如关闭燃气阀门、开窗通风等。
为配合家居内多媒体控制系统的使用，PLC控制器也可以通过端口转换模块接入手势传感器等智能装置，用户可以通过手势自动控制影音系统，播放或切换音乐及视频。
关于本实用新型具体结构需要说明的是，本实用新型采用的各部件模块相互之间的连接关系是确定的、可实现的，除实施例中特殊说明的以外，其特定的连接关系可以带来相应的技术效果，并基于不依赖相应软件程序执行的前提下，解决本实用新型提出的技术问题，本实用新型中出现的部件、模块、具体元器件的型号、连接方式除具体说明的以外，均属于本领域技术人员在申请日前可以获取到的已公开专利、已公开的期刊论文、或公知常识等现有技术，无需赘述，使得本案提供的技术方案是清楚、完整、可实现的，并能根据该技术手段重现或获得相应的实体产品。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (4)
1.一种工业级家居控制系统，其特征在于：包括控制柜（1），所述控制柜（1）正面设置有触摸屏（2），所述控制柜（1）的背面设置有端口控制接线排（3），所述控制柜（1）内部设置有PLC控制器（4），所述触摸屏（2）、端口控制接线排（3）均通过导线与PLC控制器（4）相连；
所述端口控制接线排（3）包括传感器接线排（5）、继电器控制模块接线排（6）、红外线模块接线排（7）；
所述传感器接线排（5）通过导线分别与光线传感器、温湿度传感器、有害气体传感器、电流传感器、液体流量传感器、燃气流量传感器、震动传感器相连；
所述继电器控制模块接线排（6）通过导线分别接入电灯开关回路、插座、电动窗帘控制端、电动晾衣架控制端、电磁阀控制回路、燃气阀门控制回路、地暖控制回路；
所述红外线模块接线排（7）通过导线与红外线控制模块（8）相连，所述红外线控制模块（8）通过无线网络分别与电视机、空调、热水器、空气净化器建立无线连接；
所述PLC控制器（4）的信号输出端还连接有报警模块（9）；
所述PLC控制器（4）的控制端还与端口转换模块（10）相连，所述端口转换模块（10）通过导线分别与投影仪、手势传感器的控制端相连；
所述PLC控制器（4）还连接有无线通信模块（11），所述无线通信模块（11）通过无线网络与监控终端（12）无线连接。
2.根据权利要求1所述的一种工业级家居控制系统，其特征在于：所述端口转换模块（10）内部设置有UDP转485转换器、485转232转换器、485转TTL转换器。
3.根据权利要求1所述的一种工业级家居控制系统，其特征在于：所述PLC控制器（4）的型号为FBS-60MAT2-AC。
4.根据权利要求1所述的一种工业级家居控制系统，其特征在于：所述红外线控制模块（8）具体为红外信号解码模块，型号为YiRTX05；与红外线控制模块（8）匹配的红外线感应光电开关型号为E3F-DS30C4；
所述触摸屏（2）具体为威纶工控触摸屏，型号为TK6070；
所述无线通信模块（11）内部使用的芯片型号为NRF24L01；
所述有害气体传感器具体为KB03燃气烟雾报警器；
所述电流传感器型号为A36K-OA；
所述电磁阀型号为进水控制铜水阀AC220VDC24V；
所述温度传感器具体为styb螺钉式EKM6型热电偶；
所述震动传感器型号为SW-18010P SW-420；
所述液体流量传感器型号为DN15或DN20；
所述光线传感器型号为ZZ-S-LM-A。
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