家用加湿器自动控制方法和实践

沈知飞

(湖北省水果湖高级中学,湖北 武汉 430080)

家用加湿器自动控制方法和实践

沈知飞

(湖北省水果湖高级中学,湖北 武汉 430080)

针对家用加湿器没有湿度控制的功能,研发了一套家用加湿器的湿度自动控制设备.在不需人操作的情况下,通过对加湿器湿度的自动控制,自动完成加湿器的启停控制,使人在室内环境中体感更舒适,操作便捷,节约能源.

家用加湿器;自动控制;湿度;温度

通过中学的物理学习,笔者总想在家用电器控制上实际应用一下.一次偶然机会发现家用加湿器只能人工开关,有时很长时间开着,也不知道自动控制实际效果如何.通过查找和研究,研制了简单、便宜的家用加湿器控制设备,使用简单,控制效果非常好,使人在冬天暖气环境中有很舒服的人体体验,并达到节能的效果.

1 家用加湿器的控制结构

整个家用加湿器控制由3部分构成,如图1所示,完成加湿器的控制.

图1 家用加湿器控制结构图

1.1 带接点的湿度表

表盘上提供温度、湿度的显示,并标示出人体在哪个温度段、湿度段体会到寒冷、舒适、炎热等,并提供湿度的2个接点开关.这2个接点接到小控制器(LOGO)内进行逻辑控制.

1.2 小控制器(西门子LOGO)

输入可以接入开关量、模拟量,输出为继电器输出,通过编写简单的控制逻辑,就可以直接控制家用加湿器220 VAC电源电路.

1.3 家用加湿器

通过电能将加湿器内的水转换为蒸汽,达到增加湿度的目的.控制加湿器的电源就可以控制加湿器的工作.

2 家用加湿器的控制器硬件

家用加湿器的控制器采用西门子LOGO!230RCE.LOGO!通用逻辑控制模块有8种基本功能和26种特殊功能,它代替了很多定时器、继电器、时钟和接触器所实现的功能,取代了常用的继电器设备.LOGO!易于安装,几乎不需要任何接线.LOGO!模块不需要太多的附件和太大的放置空间,因而使得存放体积变得更小,而且随时能够扩展其功能,适合在家里使用.

LOGO!230RCE主机集成8个220 VAC数字量输入和4路220 VAC数字量继电器输出,电源为220 VAC,可以使用220 VAC输入输出信号,不需要其他类型的电源.

LOGO!主机液晶面板上提供了信息文本、实际值和设定值显示,同样可以直接在液晶面板上修改参数,减少了单独显示单元需求,提供了简易的人机对话窗口.

LOGO!编程软件为LOGO!Soft Comfort,可以在计算机上方便、快速地创建、测试、修改、保存和打印电路程序.同时,在主机液晶面板上也提供了十分简单的编程方式,所要做的仅仅是按动几下按钮,能替代许多传统的开关设备.

3 家用加湿器的控制方法

根据测定,人感觉最舒适的环境温度在25℃左右,相对湿度在45%~55%RH这个区间,过低的相对湿度会造成皮肤干裂及瘙痒等现象,合适的相对湿度会使人感觉非常舒适,有助于维护人体健康,提高工作效率.

加湿器的控制方法如图2所示,通过房内湿度表的检测,如果湿度高于55%RH,控制系统就启动加湿器工作;如果湿度低于45%RH,控制系统就使加湿器停止工作.其中,湿度的控制点可以在湿度表上灵活调整,以适应不同室内环境的需求.如图3左接线图所示,S1为湿度>55%RH的信号输入接点,地址为I0.0;S2为湿度<45%RH的信号输入接点,地址为I0.1;Q1为加湿器工作的信号输出接点,地址为Q0.1.如图3下逻辑程序图所示,I0.0为加湿器启动信号,I0.1为加湿器停止信号,通过简单的逻辑程序完成了对加湿器的自动控制.

图2 家用加湿器控制方框图

4 家用加湿器的应用效果

通过自动控制加湿器,可使人在室内环境中的体感更舒适.在使用过程中不需人工操作,自动完成加湿器的启停控制,操作便捷,节约能源.

图3 家用加湿器控制器接线图和逻辑程序图

〔编辑:刘晓芳〕

TM925.1;TP273

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.22.112

2095-6835(2017)22-0112-02