采用PLC的消防报警控制器的设计开题报告

学生毕业设计（论文）开题报告
一、    课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析）：
全球每年因为火灾造成的直接经济损失是地震灾害的5倍，发生频率为各种灾害之首。火灾的危害性也极大。而且随着经济的发展高层建筑越来越多，这类建筑人口密集、设备复杂，一旦发生火灾，消防车云梯所能延伸到的极限也就100多米，况且大部分消防车云梯极限也就50米左右。因此对于高层建筑来说，实施外部消防难度很大，所以必须依靠建筑物自身的消防系统来进行消防。除了建筑设计、材料运用、消防管理以外。火灾报警控制器的稳定性、即时性和可靠性就显得尤为重要。
消防控制器可以使用单片机，以嵌入式系统来实现。也可以使用PLC来实现。那么PLC与单片机的区别是什么呢？
（1）．PLC是建立在单片机上的电子产品，而单片机只是一种集成电路，两者没有直接的可比性。
    （2）．单片机能够构成各种系统，从小型到大型都可，PLC是单片机应用系统的一个特例。
    （3）．各个PLC有相同的工作原理，类似的功能及指标，并有一定的互换性，质量能够得到保证，编程软件也向标准化方向发展。但单片机应用系统则是五花八门，各显神通，功能各不相同，质量也相差很大，学习、使用和维护都有一定的困难。

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直接使用单片机开发控制系统，对开发者要求相对较高，而且周期长成本高，对于一些稍微大点的系统需要反复做软件和硬件试验，以测试系统的稳定性、耐久性，印刷电路板的制作也需要一笔费用。一般从工程实际的角度选择单片机开发及PLC开发的原则是：
（1）．对于定制式工程这种重复性很小的工程，一般采用PLC方案来进行开发。采用PLC方案是快捷的途径，且成功率高，可靠性好，但单个控制器成本会较高。
（2）．对于大批量产品，应当采用单片机进行开发，虽然研发过程较长，制作电路板需要一定的费用，但形成一定的规模有利于降低开发费用。但需要大量的测试及有丰富经验的设计人员。

火灾报警控制器需要高可靠性及稳定性，对于机电控制是很好的选择。并能提高开发速度，节省成本。
PLC的发展历程，可以从20世纪60年代的美国说起，自从推出取代普通继电器的控制装置以来，PLC得到了快速的发展。PLC的功能也随时间的推移不断完善。并且随着信号处理技术、计算机技术、控制技术、网络技术的发展而迅速发展。PLC从最开始只能处理开关量的基础上增加了模拟量处理和运动控制等多种功能。今天的PLC已经不再局限于逻辑控制，在运动控制、过程控制等领域都发挥了非常关键的作用。近10多年，随着PLC的价格不断下降，以及用户需求的不断扩大，越来越多的中小设备开始采用PLC进行控制。PLC在中国的应用增长飞速。随着中国经济的高速增长和基础自动化水平的提高，在今后相当长的一段时间内PLC的需求仍然会高速增长。如前所述，通用PLC应用专用设备时候就可以认为它是一个嵌入式控制器，并且其比普通的嵌入式控制器有更高的可靠性和更好的稳定性。有相当一部分用户原来采用嵌入式控制系统，但由于PLC可靠性高稳定性好，已逐步转向使用PLC作为嵌入式控制器。
PLC作为一种电子产品，在没下载任何控制程序之前，其没有任何控制功能。它实际上是一种专为工业环境开发的控制平台，必须经过二次开发才可以达到目的。因为需要对其进行编程和调试。
用PLC设计火灾报警控制器的好处有：
（一）抗干扰能力强，可靠性高 高可靠性是火灾报警控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。如某些公司的PLC平均无故障时间高达30万小时。有冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。
（二）部件配套全，功能完善，适用性强  PLC有大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的集成的火灾报警控制器。可适用单个房间的控制、单个仓库的控制、整个大楼的控制等等。且现代PLC大多具有完善的数据运算能力，故可对火灾探测器产生的数据进行各种分析计算。
（三）简单易学上手快，深受工程技术人员欢迎   PLC作为通用工业控制计算机，是面向企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。对于非计算机专业而需要编程的人员，提供了很大的方便。 [资料来源：http://www.doc163.com]
（四）系统总的设计、建造量小，维护较为方便，改造容易   PLC用存储逻辑代替接线逻辑，使外部接线大为减少，使控制系统设计及建造的周期大大缩短，维护也较为容易。
（五）PLC体积小，重量轻，能耗低   新近出产的品种底部尺寸小于10厘米的，重量也小于150克，功耗仅仅数瓦。由于体积小，所以容易装入机械内部，是机电一体化产品的理想控制器。
通过做这次毕业论文掌握熟悉和了解消防问题和设计背景，并且了解PLC(可编程控制器)的发展现状和特点。为今后学习工作打下坚实的基础。掌握知识的同时，通过实践也锻炼了动手能力。
二、    课题任务、重点研究内容、实现途径、条件：
课题任务主要是：根据消防报警控制器需要安装的位置，选择合适的PLC，火灾感应器，报警执行器、触摸屏等器件。并将其连接起来，集成为一个系统。在设计这个控制器的时候，还需要考虑集中消防报警等问题，为以后开发更高层次的功能留下接口。
系统组成如图所示：
 
本文将重点研究采集自探测器的数据处理。对采集到的信号进行分、综合后得到相应的正确的结论。除了节点的数据处理外，还需要综合考虑集中报警系统的数据处理模型，实现为软件。
本文将就设计出的报警控制系统绘制出电路图，准备购买实际的电子元件，并进行测试。 [来源：http://www.doc163.com]