基于红外和温度检测的电风扇控制系统设计

基于红外和温度检测的电风扇控制系统设计

钟 坚

TCL德龙家用电器（中山）有限公司， 广东省中山市 528427

摘要：随着我国社会经济水平的提高，信息技术的快速发展，越来越多的智能设备应用在家用电气设备之中。对于电风扇控制系统设计而言，利用红外和温度检测的优势来对其控制系统进行设计不仅能够有效的提高家用设备电气的智能性，更好的方便人们生产生活，而且还能提高企业产品的竞争优势，这对于提升家用电气设备企业的经济利益而言是有着重要的作用的。但是据笔者了解，目前有很多家用电气设备企业并不注重在电风扇控制系统设计中应用红外和温度检测技术，甚至有一些家用电气设备企业还没意识到红外和温度检测设备对于电风扇控制系统设计的重要性和必要性，这不利于提高家用电气设备企业的竞争优势。基于此，本文结合笔者的实践经验通过控制器系统结构设计、电气原理图的设计、PLC 程序的设计以及监控系统设计来对其进行说明，希望能够给相关的人员提供参考。

关键词：红外；温度检测；电风扇；控制系统；设计

伴随着科技水平的进步，在市场竞争环境越来越激烈的情况下，家用设备逐渐呈现出智能化、功能化的特征。另外，随着碳达峰和碳中和理念的提出，国家目前非常重视家用设备的能源的消耗情况，为此，这一点也成为了评估家用电气的一个重要的评估指数。我们都知道，电风扇是人们用来降温消暑的必备工具，由于其价格相对便宜，安装过程和步骤比较简单，实用性相对较强，所以其被广泛的应用在生产生活的各个场景之中。鉴于电风扇的需求量相对较大，很多企业为了满足市场的需求，并没有对电风扇进行的功能进行改进，这就造成了电风扇存在功能单一、智能性不强的情况。随着人们生活水平质量的提高，传统的电风扇已经不能满足人们的需求了，为此，这就需要相关的技术人员对其进行改进，设计出一款基于红外和温度检测的电风扇控制系统设计方案。

1控制器系统结构设计

伴随着PLC的发展，现在市面上出现了很多价格低廉，性能强大的小型PLC，这就使得这一些小型的PLC非常适合应用在本次研究的电风扇控制系统之中。当然要想实现电风扇的红外和温度检测功能，除了需要PLC部件之外，还需要其他部件的配合应用。为了有效的去实现电风扇感知周围的环境，需要借助温度变送器来对周围环境温度信息进行采集，借助RS486通信技术将其传输到PLC之中，再通过PLC进行加工处理；为了有效的去实现对人体活动情况的感知，需要安装一个红外线传感器，同样将红外传感器所收集到的信息及时的反馈到PLC之中。此外，为了有效的去感知传感器是否存在正常的运转状态下，需要在PLC后端装上一个蜂鸣器，实现报警功能。为了有效的实现工作状态的监视，还需要在系统中设置一个人机互动的界面，实时的将机器感知到的信息反馈出来，当然该人机交互的界面也可以人为的设置条件参数，及时的将人们的操作需求反馈给设备，有效的去对设备进行控制。

2电气原理图的设计

根据操作的实际情况将电路图绘制出来，如图1所示。将QF控制开关闭合之后，控制点路的KA1控制着电风扇，KA2控制着蜂鸣器。在电路图中，将QF控制开关进行闭合之后，再将SB按钮按下，这时220V的电就会将PLC、电源以及人机交互的界面连接起来，而且在此时的红外线感应装置和温度仪表也得到电源的供电，这时整个控制系统就会进行工作。红外线感应装置和PLC的输入端口进行连接，通过连接将检测到的信息及时反馈给PLC；而PLC的输出端口Y0控制着KA1，Y1控制着KA2，这时就能有效的去满足电风扇和蜂鸣器的感知需要。温度显示仪器和人机交互的界面则需要借助RS485通信的方式来去对所得到信息进行互换。

图1 电气原理图

3 PLC 程序的设计

为了方便计算机理解人们的操作意图，这时人们就要将自己的操作意图以及需求通过计算机能够理解的形式告知计算机，使得计算机可以根据人们编写的某种代码去运行，感知和理解人们的操作意图。在这次的PLC编程之中，笔者是通过梯形图语言来实现的。鉴于在本次研究中笔者采用的是台达DVP12SE352Y型号的PLC设备，所以就需要我们应用对应的编程软件，也就是台达电子的WPLSoft2.42版本的软件。此外，在编写完程序之后，工作人员可以使用编译查看器看看语法是否存在报错的情况，若是软件提醒你的语法出现错误，那么就需要技术的去对其进行更改。当确定编译时没有存在语法的错误时就可以进行仿真实验了，检验以下程序是否满足需求的方向来运行。如果程序运行符合既定的要求，那么我们就可以在PLC中进行程序的下载，待下载完成之后就可以在PLC内部进行程序的运行了。

4监控系统设计

在监控系统之中，如图2所示。我们可以看到在页面中，方框是能够将所检测到的温度展示出来的，而另外一个方框则是给温度进行设定的。另外，在该系统之中还有着四个小红灯，当感知到附近有人的时候，第一个小红灯就会出现闪烁的情景；当感知到附近的温度高于设置的温度时，第二个小红灯就会出现闪烁的情景；当电风扇处于正常运转的时候，第三个小红灯就会出现闪烁的情景；当电风扇不处于正常运转的时候，第四个小红灯就会出现闪烁的情景。我们看到，系统的右下角存在一个“返回”的按钮，点击该按钮就能够返回到最初的页面。另外，在该系统的右上方还有日期和时间的功能。

图2 监控系统

5结束语

综上所述，目前在我国现有的电风扇控制系统上还存在很多的问题和不足，很多电风扇尚不能有效的去实现智能化和功能化，这严重的阻碍了家用电气设备企业的发展，造成大量能源的损耗。为此，笔者通过自己的实践经验从电风扇中的控制器系统、电气原理图、PLC 程序以及监控系统进行设计，使得电风扇控制系统能够满足要求。只有这样，才能基于红外和温度检测对电风扇控制系统进行设计。

参考文献

[1] 刘瑶,马晓君,齐英杰,容贤尚,梁秋艳.基于红外和温度检测的电风扇控制系统设计[J].中国科技信息,2017

[2] 李王建,李雪萌.新型智能风扇控制系统设计[J].科技广场,2016:170-173.

[3] 窦浩.智能风扇控制系统设计[J].计算机光盘软件与应用,2012:200+207.

作者简介：钟 坚（1973年4月）性别：男；民族：汉族；籍贯：广东梅州； 职称：机械工程师；学历：本科，学士；研究方向： 移动空调、除湿机 。