一种门厅电加热板控制装置的制作方法

1.本实用新型涉及门厅自动加热控制技术领域，尤其涉及一种门厅电加热板控制装置。


背景技术：

2.门厅在商场、办公楼、行政楼等建筑物中是较为常见的，门厅中常常设置有电加热装置，用于在寒冷天气时对门厅进行加热，以满足用户的使用需要。对于电加热装置而言，需要设置相应的节能控制装置以适应节能环保要求。然而，现有的节能控制装置存在结构相对复杂、造价相对高昂等缺陷，本实用新型正是基于上述研究背景而提出，旨在提供一种门厅电加热板控制装置，以满足门厅节能加热控制的需要。


技术实现要素：

3.针对现有门厅加热控制装置存在的上述不足，本实用新型的目的在于：提供一种门厅电加热板控制装置，其具有结构设计合理、运行稳定可靠、制造成本相对偏低的特点，在满足加热需求的前提下，还能够满足节能使用要求，具有良好的应用前景。
4.为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案实现：
5.一种门厅电加热板控制装置，该门厅电加热板控制装置包括门加热板、机房控制柜和移动传感器；所述门加热板设置在门厅的吊顶天花板上用于对门厅进行加热；所述门厅位于外门板与内门板之间；所述移动传感器设置于外门板的内、外两侧用于检测外门板内外两侧的人流量信号，所述移动传感器与机房控制柜数据信号连接，并将检测的所述人流量信号经过数据转换后发送至机房控制柜；所述机房控制柜根据接收到经转换后的人流信号，控制门加热板的启闭；所述机房控制柜包括plc控制器和固态接触器，所述固态接触器还与外接电源相连接；所述plc控制器的输入端与移动传感器相连接，所述plc控制器的输出端与固态接触器的输入端相连接；所述固态接触器输出端u、v、w分别与门加热板的输出端u、v、w一一对应连接。
6.作为上述方案的进一步优化，所述门厅电加热板控制装置还包括设置在门厅内的温度传感器，所述温度传感器与plc控制器的输入端相连接用于实时检测门厅内的温度信号，并将温度信号经数据转换后发送至plc控制器，所述plc控制器还根据门厅内温度情况控制门加热板的启闭。
7.作为上述方案的进一步优化，所述门厅电加热板控制装置还包括设置在门厅内的湿度传感器，所述湿度传感器与plc控制器的输入端相连接用于实时检测门厅内的湿度信号，并将湿度信号经数据转换后发送至plc控制器，所述plc控制器还根据门厅内湿度情况控制门加热板的启闭。
8.作为上述方案的进一步优化，所述移动传感器包括热释红外传感器或者反射式超声波传感器；所述plc控制器为西门子s7
‑
200系列plc控制器。
9.采用本实用新型的一种门厅电加热板控制装置具有如下有益效果：
10.a)结构设计更加合理，经过一段时间的使用，即使在客流量充足的条件下，也能减少20～30％的用电量。
11.b)当在客流较低的营业闲时，能够根据客流量情况进行控制调整，可以节约50％以上的用电量。
12.c)在一些寒冷地区，尤其在北方极冷地区，非营业时段利用门热板(或风幕)来保持一定温度以达到防冻目的，可以节约50％～70％的用电量。
附图说明
13.附图1为本实用新型一种门厅电加热板控制装置的结构示意图。
14.附图2为本实用新型门热温度控制曲线示意图。
15.附图3为本实用新型门热输出状态示意图。
具体实施方式
16.下面结合附图1
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3对本实用新型一种门厅电加热板控制装置作以详细说明。
17.一种门厅电加热板控制装置，该门厅电加热板控制装置包括门加热板1、机房控制柜2和移动传感器3；所述门加热板设置在门厅的吊顶天花板10上用于对门厅4进行加热；所述门厅位于外门板5与内门板6之间；所述移动传感器设置于外门板的内、外两侧用于检测外门板内外两侧的人流量信号，所述移动传感器与机房控制柜数据信号连接，并将检测的所述人流量信号经过数据转换后发送至机房控制柜；所述机房控制柜根据接收到经转换后的人流信号，控制门加热板的启闭；所述机房控制柜包括plc控制器7和固态接触器8，所述固态接触器还与外接电源相连接；所述plc控制器的输入端与移动传感器相连接，所述plc控制器的输出端与固态接触器的输入端相连接；所述固态接触器输出端u、v、w分别与门加热板的输出端u、v、w一一对应连接。所述门厅电加热板控制装置还包括设置在门厅内的温度传感器9，所述温度传感器与plc控制器的输入端相连接用于实时检测门厅内的温度信号，并将温度信号经数据转换后发送至plc控制器，所述plc控制器还根据门厅内温度情况控制门加热板的启闭。所述门厅电加热板控制装置还包括设置在门厅内的湿度传感器，所述湿度传感器与plc控制器的输入端相连接用于实时检测门厅内的湿度信号，并将湿度信号经数据转换后发送至plc控制器，所述plc控制器还根据门厅内湿度情况控制门加热板的启闭。所述移动传感器包括热释红外传感器或者反射式超声波传感器；所述plc控制器为西门子s7
‑
200系列plc控制器。
18.本实用新型的工作原理如下：
19.a)移动传感器感应人流量，计算一个人由进门并走到达电加热板(或风幕机)下面的时间，提前启动加热板预热到合适的加热温度。
20.b)温度传感器感受门厅内温度或者电热板表面温度(具体可根据温度传感器的安装位置确定)，用于保持一个最合适的加热温度范围(例如20
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26℃)，以保持最低人体舒适度；同时也可以用于限制一个最高加热温度(例如30摄氏度)，以延长设备寿命并减少电能浪费。
21.c)固态接触器控制电加热电源，以秒级别的脉宽调制(pwm)控制方式输出电源，以达到控制电加热表面温度的功能
22.d)plc持续采集移动传感器的信号和门热温度传感器的信号，以pwm方式输出信号给固态接触器，以达到控制门加热的目的。
23.本实用新型中，各个主要元件的工作方式具体如下：
24.a)移动传感器的类型可根据用户需要进行相应选择，除了热释红外传感器外，还可以使用反射式超声波传感器，要求探测范围能覆盖整个门的宽度。如果不够宽度，可采用多个传感器并联。同时探测范围仅仅需要覆盖门厅，否则范围过大会引起误动作。这就需要采用可调探测范围的传感器，在实际应用中灵活调整探测范围。
25.b)移动传感器的反应延时要小，一般要求小于0.5s，要求人进入探测范围，传感器就迅速输出通断信号。这样可以减少计算误差。
26.c)出风温度传感器附在加热器出风口表面，用于感受热风温度。由于电加热温度很高，一般采用ptc或者热电偶传感器，耐热温度不低于300℃，精度要求 1℃。
27.d)固态接触器的控制脉冲宽度一般为30s
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60s。这就要求它的额定容量要能够忍受长期频繁通断而引起的发热，选型时额定容量不小于工作电流的4
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5倍。
28.e)固态接触器和所安装的电箱必须保证长期通风散热。
29.f)由于固态接触器的启停是秒级别的，一般的控制继电器的工作寿命无法满足长期使用的要求，控制继电器要求采用mos管。
30.plc控制器的控制逻辑具体表现在：
31.a)移动传感器首先持续采集客人经过的时机，在一个计算周期中plc统计累计客人经过的时间。只要计算周期时间合理，就可以准确的模拟反应客流密度状况。同时适时将门加热板(或电热风幕机)加热到最佳温度。
32.b)把客流量作为主要的输入变量，用比例积分算法计算出pwm的开启度。
33.c)通过在一个计算周期内，调整pwm的输出，以保持电加热板的合适温度。
34.d)根据现场情况和经验计算，设置一个最低温度对应相应的pwm数值，这样保持电加热在一个低功率运行，以维持一个最低的恒定基准温度，以满足当人经过时可以迅速在最短的时间内达到最合适的加热温度。
35.e)同时设置一个最高温度，对应相应的pwm数值，以降低电加热最高运行温度避免烧毁加热板或热风幕加热丝。在满足舒适度的条件下减少用电浪费及确保设备安全。
36.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。