基于无线网络对PLC的控制毕业设计.doc

基于无线网络对PLC的控制毕业设计 目 录 第一章 绪论 1 1.1课题提出的背景 1 1.1.1 Zigbee的出现 1 1.1.2 Zigbee的发展历程 1 1.2 zigbee技术 2 1.2.1 zigbee的结构以及节点类型 2 1.2.2 zigbee的技术表现形式和应用实例 4 1.3 PLC简介 7 1.3.1 PLC国内外发展状况 7 1.3.1 PLC的使用领域 8 1.4课题研究的主要目的和内容 9 第二章PLC的基本知识 11 2.1 PLC的定义 11 2.2 PLC与其他控制系统的比较 12 2.3 PLC工作原理与结构 13 2.4 S7-200系列的技术指标 14 2.5 S7-200基本指令 17 第三章 S7-200和PC机与Zigbee之间的通信 22 3.1 Zigbee与PC机之间的通信 22 3.1.1 Zigbee指令及PC机连接 22 3.1.2 Zigbee串口调试 25 3.2 Zigbee与PLC之间的通信设置 27 3.2.1 S7-200自由口协议 27 3.2.2 实现Zigbee与S7-200连接 29 3.3 PLC的程序设计 32 3.3.1工作原理 34 3.3.2逻辑流程图 35 3.3.3PLC语句表 35 第四章 组态设计以及对自动门的监控 38 4.1组态简介 38 4.2 组态王仿真PLC 39 4.2.1 硬件链接 39 4.2.2组态设置 40 4.2.3开关程序设计 41 4.3 ZigBee节点在自动门的设置 41 4.4自动门模拟监控 42 第五章 总结与展望 44 5.1完成了的工作内容 44 5.2 不足之处 44 5.3 展望 44 参考文献 46 致谢 48 第一章 绪论 1.1课题提出的背景 1.1.1 Zigbee的出现 国际著名soc半导体生产商、技术提供者、代工生产商以及最终使用者成立了一个非牟利业界组织 zigbee联盟，目的在于制定一个基于IEEE802.15.4、可靠、高性价比、低功耗的网络应用技术——zigbee 。生产商可以利用ZigBee这个标准化无线网络平台，设计简单、可靠、便宜又省电的各种无线产品。 ZigBee技术有自己的无线电标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现网络通信。这些传感器只需要很低的功耗， 以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，因此它们的通信效率非常高。 ZigBee的基础是IEEE802.15.4，这是IEEE无线个人区域网工作组的一 项标准，被 称作IEEE802.15.4(ZigBee) 技术标准。 ZigBee不仅只是IEEE802.15.4的名字。IEEE仅处理低级MAC层和物理层协议，而ZigBee联盟对其网络层协议和API进行了标准化。 ZigBee联盟还开发了安全层。 ZigBee技术是一种应用于短距离范围内，低传输数据速率下的各种电子设备之间的无线通信技术。ZigBee名字来源于蜂群使用的赖以生存和发展的通信方式，蜜蜂通过跳ZigZag形状的舞蹈来通知发现的新食物源的位置、距离和方向等信息，以此作为新一代无线通讯技术的名称。ZigBee过去又称为“HomeRF Lite”、“RF-EasyLink”或“FireFly”无线电技术，目前统一称为ZigBee技术。 1.1.2 Zigbee的发展历程 ZigBee是以IEEE 802.15.4标准为基础，发展出的无线通讯技术。2000年12月成立了工作小组起草IEEE 802.15.4标准，ZigBee联盟于2002年10月发起成立，当时的成员有包括Philips Semiconductor、Honeywell、Mitsubishi、Invensys、Motorola等，其中Philips Semiconductor于2004年4月退出，改由Philips Lighting(照明)接替其原有在ZigBee Alliance中的会员位置。 2004年12月ZigBee 1.0标准(又称为ZigBee2004)敲定，之后于2005年9月公布并提供下载。于2006年12月进行标准修订，推出ZigBee 1.1版(又称为ZigBee2006)。ZigBee 1.1较原有ZigBee 1.0作了若干修改，例如新增ZCL(ZigBee Cluster Library)、群化式装置(Group Device)、多播(Multicast)功效、直接透过无线方式(Over The Air；OTA)进行组态配置，此外也移除了KVP(Key Value Pair)的信息格式。 然而ZigBee 1.1依然无法达到最初的理想，此标准又于2007年10月完成再次修订(称为ZigBee2007/PR