1、目 錄 摘要21 前言22 LOGO！可編程邏輯控制模塊32.1 概述32.2 LOGO!硬件42.3 LOGO!系統I/O配置62.4 軟件編程72.4.1 編程界面72.4.2 LOGO!編程基礎102.4.3 常量和連接器-Co132.5 編程方法162.5.1 功能塊圖法（FBD）162.5.2 梯形圖法（LAD）163設計方案與要求174 系統硬件的設計175系統的軟件設計185.1 程序模塊的設計185.1.1雙路檢測報警模塊195.1.2 顯示報警線路模塊195.1.3聲光同步報警模塊205.1.4可鍵盤控制報警器模塊205.2軟件仿真結果215.2.1 控制功能仿真225.2.

2、2 程序驗證23結 論24參考文獻24致 謝25附錄LAD圖26摘要隨著社會的飛速發展，入室盜竊成為人們日益關心的問題。每年為此而丟失的財物不計其數。現代防盜方式主要為防盜門防盜鎖、防盜窗，然而這類防盜設備主要是以增加盜賊入室的難度來達到防盜的目的。這種單純的機械類設備，在較長時間無人環境下，防盜效果往往不盡如人意，所以人們需要越來越多的新防盜系統來確保自己財物的安全。至此，紅外報警系統越來越受到人們的喜愛。本論文介紹一種以西門子LOGO!為控制器，并使用與LOGO!配套的LOGO!soft comfort V6.0進行軟件設計的雙路紅外報警系統。該系統可實現檢測紅外線進行聲光報警功能，可顯示

3、報警線路和手動關斷報警。設計借助了LOGO!soft comfort V6.0軟件進行控制程序的編寫及其仿真，其中在程序中大量采用與門模塊、或門模塊等相應邏輯功能模塊來實現上述控制功能。本設計是基于LOGO!為控制核心的雙路紅外報警系統的設計，不僅結構簡單方便，而且經濟實用。1前言本設計是基于LOGO!為控制核心的雙路紅外報警系統的設計，可以更加準確方便的給與報警信號。有效的保護我們的財產安全。該報警系統具有可靠性高，抗干擾能力強，使用壽命長，維修方便，便宜的特點。2 LOGO！可編程邏輯控制模塊2.1 概述LOGO! 是西門子公司研制的通用邏輯模。LOGO!的出現填補了繼電器與PLC之間的技

4、術空白。它不同于PLC，它有許多優于它們的地方。LOGO!集成了：1.控制器；2.操作面板和帶背景燈的顯示面板；3.電源；4.擴展模塊接口；5.存儲器卡、電池卡、存儲器/電池集成卡、LOGO! PC 或者 USB PC 電纜的接口；6.可選文本顯示器(TD)模塊的接口；7.預先配置的標準功能，例如：接通斷開延時、脈沖繼電器和軟鍵；8.定時器；9.數字量和模擬量標志；10.輸入和輸出，依據設備類型。LOGO!內部集成了8個基本功能模塊和26個特殊功能模塊。包含了12個定時功能、3個繼電器觸發功能、5個模擬量功能以及計數器、信息文本和移位寄存器等多種功能。如果客戶使用LOGO!編程軟件，只需在計算

5、機上，通過簡單的拖曳和連線功能即可完成 控制程序的編寫。它的離線模擬功能可以檢測程序執行結果或模擬現場控制。LOGO!編程功能軟件不僅提供了功能塊的編程方式，還提供了梯形圖的編程模式，兩種模塊之間可以隨意切換，無須擔心，LOGO!輕松軟件會自動實現兩種不同編程語言的轉化，從而方便了熟悉PLC編程方式的技術人員對LOGO!的使用。高質量的LOGO!幾乎得到了世界上所有質量的認證，如CE、UL、CSA、FM等。LOGO!廣泛應用于各種領域：LOGO!可在家庭和安裝工程中使用，例如用于樓梯照明、室外照明、遮陽蓬、百葉窗、商店櫥窗照明等，也可在開關柜和機電設備中使用，例如：門控制統、空調系統、或雨水泵

6、等。LOGO!也可以作為專用控制系統應用在暖房或溫室中，用于控制操作信號，如果連接了通訊模塊（例如：AS-i 模塊），還可分散式本地控制機器和流程。此外，還提供不帶操作面板和顯示單元的特殊型號，它們適用于小型機械設備、電氣裝備。1. LOGO!本機模塊目前提供的LOGO!本機模塊有兩大類：基本型和經濟型。基本型的帶面板顯示，經濟型的不帶面板顯示。如圖3.1所示，LOGO!本機模塊的兩種外形。LOGO!本機型號模塊如表3.1所示。表3.1 LOGO！本機模塊型號類型名稱供電電壓輸入輸出屬性帶顯示器LOGO! 12/24 RC12/24 V DC8 個數字量4 個繼電器(10 A)LOGO! 24

7、24 V DC8 個數字量4 個固態晶體管24V / 0.3A沒有時鐘LOGO！24RC24 V AC/24 V DC8 個數字量4 個繼電器(10A)LOGO!230RC115.240 VAC/DC8 個數字量4 個繼電器(10A)不帶顯示器LOGO! 12/24RCo12/24 V DC8 個數字量4 個繼電器(10A)沒有顯示單元沒有鍵盤LOGO! 24o24 V DC8 個數字量4 個固態晶體管24 V / 0.3A沒有顯示單元沒有鍵盤沒有時鐘LOGO! 12/24RCo24 V AC / 24V DC8 個數字量4 個繼電器(10A)沒有顯示單元沒有鍵盤LOGO! 12/24RCo1

8、15.240 VAC/DC8 個數字量4 個繼電器(10A)沒有顯示單元沒有鍵盤2.LOGO!擴展模塊LOGO!擴展模塊分為三種：數字量模塊、模擬量模塊、通訊模塊。可以連接到LOGO!的擴展模塊如表3.2所示。表3.2 LOGO！擴展模塊類型名稱電源輸入輸出數字量模塊LOGO!DM8LOGO!DM812/24R12/24 V DC4 個數字量4 個繼電器 (5A)LOGO! DM 8 2424 V DC4 個數字量4 個固態晶體管24V / 0.3ALOGO! DM 8 24R24 V AC/DC4 個數字量4 個繼電器 (5A)LOGO! DM 8 230R115.240 V AC/DC4

9、個數字量4 個繼電器 (5A)數字量模塊LOGO!DM16LOGO!DM162424 V DC8 個數字量8 個固態晶體管24V / 0.3ALOGO! DM 16 24R24 V DC8 個數字量8 個繼電器 (5A)LOGO! DM 16 230R115.240 V AC/DC8 個數字量8 個繼電器 (5A)模擬量模塊LOGO! AM 212/24 V DC2 個模擬量0 . 10V 或者0 . 20mA 2）無LOGO! AM 2 PT10012/24 V DC2 Pt100-50 到 +200無LOGO! AM 2 AQ24 V DC無2 個模擬量0 . 10 V 或者0/4 . .

10、20mA通訊模塊LOGO! CM AS 接口30 V DCLOGO! 物理輸入的后四個輸入（ln . ln+3）LOGO! 物理輸出的后四個輸出（Qn .Qn+3）LOGO! CM EIB/KNX24 V AC/DC最多 16 個虛擬數字輸入(I);最多 8 個虛擬數字輸入(AI)最多 12 個虛擬數字輸出(Q);最多 2 個虛擬數字輸出(AQ)1.本機模塊的擴展配置當LOGO!本機模塊的I/O點數不足以滿足控制要求時，可以用擴展模塊對本機進行擴展。LOGO!本機模塊和擴展模塊的搭配也不是隨意的，總結有如下2條規則：（1）數字量擴展模塊只能鏈接到相同電壓級的LOGO!本機模塊和相同電壓等級的擴

11、展模塊上；（2）模擬量擴展模塊和通訊模塊可以鏈接到任何電壓的設備上。2.最大系統的I/O配置LOGO!系統最多可以有24個數字量輸入、16個數字量輸出、8個模擬量輸入。（1）若LOGO!本機模塊沒有模擬量的輸入，則可以接4個數字量擴展模塊和4個模擬量擴展模塊。（2）若LOGO!本機模塊有2個模擬量輸入，則可以接4個數字量擴展模塊和3個模擬量擴展模塊。3.系統的最大資源LOGO!系統最大可以使用130個功能模塊、60個REM、24個數字量輸入、16個數字量輸出、24個數字量存儲標識、8個模擬量輸入、2個模擬量輸出、6個模擬量存儲標識、10個文本顯示、2000個程序存儲容量、64個塊名、16個開放

12、的連接器、4個光標鍵、1個移位寄存器及8個移位寄存器位。LOGO! soft Comfort軟件是西門子公司專門為LOGO!所開發的編程軟件。該軟件采用圖形用戶界面，操作界面簡潔明了，便于操作者進行簡單快速的編寫程序。圖3.3為LOGO! soft Comfort的編程界面。更重要的是LOGO! soft Comfort軟件具有十分豐富的功能模塊。主要分為基本功能模塊（GF）和特殊功能模塊（SF），其中特殊功能模塊中有包含了接通延時器、關斷延時器、脈寬觸發繼電器、邊緣觸發脈沖繼電器、異步脈沖觸發器、隨機發生器等大量的功能模塊。每個功能塊或者輸入/輸出塊均可以分配有通過塊參數設置功能所規定的參數

13、。通過塊參數設置功能可以給某個輸入塊設置一個新的輸入端子。只要這個新的輸入端子尚未在控制程序中使用即可。借助于這些功能強大的模塊，編程時只需通過選擇、拖拽相關的功能，然后連線，就可簡單輕松的創建你所需要的梯形圖或功能塊圖。LOGO! Soft Comfort V6.0 以 LOGO! Soft Comfort 的空白用戶界面啟動。單擊該圖標： 結果：LOGO! Soft Comfort 創建了一個新的空白電路程序。LOGO! Soft Comfort 的完整用戶界面，如圖3.2所示。創建電路程序的編程界面占用了畫面的絕大部分空間。 電路程序的圖標和邏輯鏈接排列在此編程界面上。 為了幫助您總覽大

14、型電路程序，在編程界面的右側和底部包含滾動條，可 以利用它們沿垂直和水平方向滾動電路程序。 菜單欄:位于LOGO! Soft Comfort 窗口的頂部。在此，您可以找到用于編輯和管理電路程序的各種命令，以 及用于定義默認設置和向LOGO!傳送電路程序/從LOGO!傳送電路程序的功能。工具欄 :LOGO! Soft Comfort 提供了以下三個工具欄：標準工具欄、編程工具欄、仿真工具欄標準工具欄位于編程界面的上方。LOGO! Soft Comfort 在啟動后將顯示僅提供基本功能的簡化標準工具欄。通過該標準工具欄可以直接訪問 LOGO! Soft Comfort 的基本功能。當您在編程界面上

15、打開一個要進行編輯的電路程序后，您可以看到完整的標準工具欄。您可以使用這些圖標創建新的電路程序；或者下載、保存和打印現有的程序，剪切/復制和粘貼對象，或啟動到LOGO!設備和來自LOGO!設備的數據傳輸。您可以使用鼠標選擇和移動標準工具欄。在您關閉該工具欄后，它始終會嵌入到菜單欄頂部。編程工具欄位于畫面的左側。其圖標可用于切換至其它編輯模式，或用于快速、簡單地創建或編輯電路程序。您可以用鼠標將編程工具欄拖放至其它位置。在您關閉該工具欄后，它始 終會嵌入到菜單欄頂部仿真工具欄：該工具欄僅與電路程序的仿真操作相關。信息框：信息窗口位于編程界面底部，其中顯示了信息和注意事項以及由工具->確定L

16、OGO!推薦的用于電路程序的LOGO!設備狀態欄：位于程序窗口的底部。它顯示了當前激活的工具、程序狀態、縮放系數、電路圖的頁碼和所選的LOGO!設備。表3.3 時基的有效范圍時基最大值分辨率精度S（s）99.9910ms±10msM（min）99.591s±1sH（h）99.591min±min參數T的時間數值可以定義為一個常數，也可以定義成已經編程了功能塊的計算值。這些功能塊可以是：加減計數器、模擬量比較器、模擬量放大器和模擬量閾值觸發器。注意：定義的時間T應0.02s。因為沒有定義<0.02秒的T。T的精度：由于電子元件的性能有細微差別，所以設定的時間T

17、會有所偏差。LOGO! 中，最大偏差為±0.02%。如果T的0.02%小于0.02秒，則最大偏差為0.02秒。示例：每小時（3600秒）最大偏差是±0.02%，相當于±0.72秒。每分鐘（60秒）最大偏差是±0.02秒。定時器的精度（周定時器/年定時器）:為了保證偏差不會導致C型LOGO!實時時鐘定時不準確，定時器值不斷與一個高精度時基進行比較并做相應的調整。以此保證每天的最大時間誤差為±5s。8.程序下載不管LGOO!是處于運行狀態還是停止狀態，用戶都可以用PC電纜將程序下載到LOGO!中去。程序不能下載到LOGO!中的情況，絕大多數是因為沒

18、有設置好通訊接口。設置通訊接口：選擇菜單ToolsOptions，在對話框中點Interface，選擇所需要的COM端口，如圖3.4所示。常量和連接器（=Co）是輸入、輸出、標志和固定的電壓電平（常量）。1.輸入（1）數字量輸入 數字量輸入用I標識。數字量輸入（I1，I2，.）的編號按照它們安裝時的順序依次對應于LOGO!基本模塊和連接的數字模塊的輸入連接器的編號。LOGO!型號：LOGO!24、LOGO!24o、LOGO!12/24RC和LOGO!12/24RCo的快速數字量輸入I3、I4、I5和I6可以用作快速計數器。（2）模擬量輸入 LOGO! 24、LOGO! 24o、LOGO! 12

19、/24RC 和 LOGO! 12/24RCo 等型號都具有輸入 I1、I2、I7 和 I8，這些輸入也可以用作輸入AI3、AI4、AI1 和 AI2 等進行編程。就可以對這些模塊進行配置，從而確定它們是使用其中兩個模擬量輸入（AI1 和 AI2）還是全部四個模擬量輸入。 I1、I2、I7 和 I8 輸入端的信號視為數字量值；而在 AI3、AI4、AI1 和 AI2 輸入端的信號視為模擬量值。 注意，AI3 相當于 I1，AI4 相當于 I2。 因為 在0BA5 系列上，AI1 相當于I7，而AI2 相當于I8。相連的模擬量模塊編號的輸入編號和現有的模擬量輸入編號一致。在編程模式下，如果您選擇一

20、個包含模擬量輸入的特殊功能的輸入信號，則 LOGO! 會提供模擬量輸入 AI1-AI8、模擬量標志 AM1-AM6 和包含模擬量輸出AQ1 和 AQ2 以及模擬量輸出的功能塊編號。1.輸出（1）數字量輸出 數字量輸出用字符Q標識。輸出編號（Q1，Q2，.Q16）的編號按照它們安裝時的順序依次對應于LOGO!基本模塊及其擴展模塊的輸出連接器的編號。要與 LOGO! 基本型上的輸出連接器數量以及擴展模塊的數量一致以對它們進行安裝。見圖3.5。同樣，也提供 16 個未使用的輸出。 它們通過x加以標識，并且不能在電路程序中重復使用（例如，和標志不同）。 下表列出了所有編程的未使用的輸出以及一個還沒有配

21、置的未使用輸出。 未使用的輸出可用于特殊功能，如果只有消息文本對電路程序比較重要。（2）模擬量輸出 模擬量輸出用字母AQ標識。有兩個模擬量輸出可用，名為AQ1和AQ2。模擬量輸出只能連接到某個功能的模擬量輸入、模擬量標志AM或模擬量輸出連接器。圖3.5舉例說明了 LOGO! 的配置和電路程序中輸入和輸出的編號。3.標志塊標志塊用字母M或AM標識。它們是輸出其輸入值的模擬量輸出。LOGO!提供27個數字量標識M1.M27和6個模擬量標識AM1.AM6。4.啟動標志因為 M8 標志設置在用戶程序的第一個循環內，因此它可用作電路程序的啟動標志。 當電路程序完成它的第一個循環后，信號自動復位。 M8

22、可以在所有其它循環中用作設置、刪除和對過程的評估，其方法和其它的標志相同。、5.背光標志M25和M26標志 M25 用于控制 LOGO!TD 的背光。 標志 M26 用于控制 LOGO! TD 的背光。6.移位寄存器LOGO! 提供移位寄存器位 S1 到 S8，在電路程序中，它們為“只讀”。 只能通過“移位寄存器”這一特殊功能修改移位寄存器位的內容。LOGO!編程常用的編程方法有兩種：功能塊圖（FBD）法和梯形圖法（LAD）。功能塊圖類似于普通功能邏輯圖，它沿用了半導體邏輯電路的邏輯框圖的表示方式。一般用一種功能方框表示一種特定的功能，框圖內的符號表示了該功能塊圖的功能。功能塊圖是圖形化的高級

23、編程語言。通過軟件連接的方法把所需的功能模塊圖連接起來，用于實現系統的控制。功能塊圖的表示格式有利于程序的跟蹤。圖3.6所示即為功能塊圖。體形圖是與電氣控制電路圖相呼應的圖形語言，它與西門子的PLC梯形圖設計類似。它沿用了繼電器、觸點、串并聯等術語和類似的圖形符號，并簡化了符號，還增加了一些功能性的指令。梯形圖是融邏輯操作、控制于一體，面向對象的、實時的、圖形化的編程語言。梯形圖信號流向清楚、簡單、直觀、易懂，很適合電氣工程人員使用。在LOGO!soft Comfort軟件中梯形圖與功能塊圖之間。可以隨意進行切換。如圖3.7所示。3設計方案與要求本設計是基于LOGO!的雙路紅外報警系統，利用L

24、OGO!通用邏輯控制模塊及其計算機輔助設計軟件，來實現邏輯控制。以logo！為主控制器，設計制作一個雙路紅外報警器，用以實現檢測紅外線進行聲光報警功能。（1）雙路檢測報警；（2）能顯示報警線路；（3）聲光同步報警；（4）可鍵盤控制報警器。4 系統硬件的設計LOGO!的擴展模塊分為數字量模塊、模擬量模塊和通訊模塊。在本控制系統中，需要4個數字輸入量，4個數字輸出量。由于本機模塊LOGO!12/24RC為4個數字量輸入，4個繼電器輸出，滿足控制要求。LOGO!12/24RC輸入輸出接線如圖4.2所示。圖4.25系統的軟件設計5.1 程序模塊的設計5.1.1雙路檢測報警模塊雙路檢測報警模塊；有2個報

25、警線路，只要有一個接收到報警信號，就會觸發報警。圖5.1是雙路紅外報警系統的雙路檢測報警工作塊：圖5.15.1.2 顯示報警線路模塊（2）能顯示報警線路；一旦報警，會顯示報警線路。圖5.2是雙路紅外報警系統的報警線路：圖5.25.1.3聲光同步報警模塊（3）聲光同步報警；當接收到報警信號，之后報警燈和蜂鳴器會同時響起，不斷閃爍。圖5.3是雙路紅外報警系統的聲光同步報警：圖5.35.1.4可鍵盤控制報警器模塊4）可鍵盤控制報警器；關閉警報電路時可以通過按鍵關斷報警。圖5.4是雙路紅外報警系統的可鍵盤控制報警器：圖5.45.2軟件仿真結果LOGO!soft comfort v6.0不僅具有軟件編程功能，還具備了強大的軟件仿真功能。借助于軟件仿真功能，可以直接在PC機上對程序進行調試。下面將利用該功能對本設計中的控制程序進行仿真。圖5.5即為本程序的仿真界面。圖5.5圖中的5個綠色按鈕分別代表I1、I2、I3、I4、I5，按鈕右側的6個小燈泡分別表示Q1，Q2，Q3，Q4，Q5, Q6的工作狀態。燈亮表示啟動，燈滅表示停止。I1,I2表示報警接收信號，I4表示復位聲光報警的按鍵，I5表示復位報警顯示線路1的按鍵，I6表示復位報警顯示線路2的按鍵。Q1,Q2,Q3,Q4表示報警燈和蜂鳴器。Q5表示報警顯示線路1，Q6表示報警顯示線路2.5.2.1 控制功能仿真