多参数组合逻辑控制原理与设计

摘 要:红外感应技术和光控技术虽是高新技术,但对它们的研究已经很成熟;而时间、声光控制器早在九十年代就已出现并应用于生活生产。本研究的多参数组合逻辑控制器,解决了声光、时间、红外等多个参数组合逻辑控制的问题。使用声光、时间、红外等多参数组合逻辑控制器可以应用于各种控制环境,是一种适合推广以及应用的节电控制方法,具有明显的经济效益和社会效益。

关键词:声光控制时间控制红外感应组合逻辑逻辑控制

中图分类号:TM571文献标识码:A文章编号:1007-9416(2010)12-0101-01

1 前言

多参数组合式逻辑控制器,可以由时间、红外、声光控制器等多种控制参数构成,并按照不同的组合逻辑进行组合控制。各个参数作为一种逻辑既可以单独使用又可以组合使用。当用时间、光控、红外三种控制器进行组合时,有17种不同的控制方式,可以适用于各种不同的场合和各种不同的控制目的。

2 多参数组合逻辑的定义和特点

2.1 组合逻辑的定义和特点

组合逻辑就是将两个(或者两个以上)给定的逻辑加以组合从而产生一个新的逻辑,并增加给定的逻辑的表达力,这就是组合逻辑的定义。

逻辑电路有两个重要的特征:(1)输入端满足了某种特定逻辑状态的组合且不分先后的组合顺序,可使输出端产生逻辑“1”或者“0”,对于多参数组合逻辑控制器而言就被定义为“接通”与“断开”;(2)这种逻辑电路状态的输入可以影响输出,但输出不会影响输入。因此,可以应用组合逻辑理论中的布尔代数、真值表来分析输出与输入的逻辑关系。在多参数组合逻辑控制器中,将声音、时间、光控、红外等不同因素定义为多参数,而各种参数的状态则作为组合逻辑控制器的输入端。

组合逻辑电路的输入与输出状态关系如图1所示。图中,X1, X2,…,Xn是电路的n个输入变量,F1,F2,….Fm是电路的m个输出信号,组合电路的输出与输入之间的逻辑关系可表示为:

Fi=fi(x1, x2,…, xn),i=1,2,…,m

从组合逻辑电路功能特点可以看到,电路的输出与历史状况无关,所以电路中就不需要任何记忆组件。这就是组合逻辑电路结构上的共同特点。

2.2 各种控制器原理和作用

2.2.1 时间控制器

时间控制器属自动控制领域的电器件,主要用于在多段时间周期内控制多个电路的开启或关闭,即具有多周期设置和多触点输出。

2.2.2 红外感应控制器

采用热释电红外探头并对探头接收到的微弱信号加以放大,然后驱动继电器,可以制成热释电人体感应控制器等。基于红外线技术的自动控制产品,当有人(或热源)进入开关感应范围时,专用传感器探测到人体红外光谱的变化,开关自动接通负载,人不离开感应范围,开关将持续接通;人离开后,开关延时自动关闭负载。

2.2.3 声光控制器

光线变暗时,可用声音自动接通电源,根据设定时间延时(或者定时)后,自动断电,白天光线充足时,无论多大的声音干扰也不能接通用电设备。它特别适用于住宅楼、办公楼楼道、走廊、仓库、地下室、厕所等公共场所的照明看自动控制,是一种集声、光、定时于一体的即节电又方便的自控开关。

3 多参数组合逻辑控制器

用上述设计方法,设计了一个由时间控制器、红外控制器和声光控制器三部分构成的四参数组合逻辑控制器,每部分是相互独立而又相互联系的组合逻辑控制,该控制器的特点是:根据不同场合的需求,各控制器可独立使用,也可组合使用;主要有以下各种逻辑组合方式,(表1)

串行组合逻辑控制,是一种最简单的逻辑组合是由时间控制器、红外控制器和光照控制器三部分串联构成(如图2所示):

该组合可实现的功能之一是:在时间控制器设置的时间范围内,当光照强度大于设定的照度时,电气设备(如灯具等)处于断开状态;夜晚照度低于设定值后,光照控制器开启,当探测接收到人体发出特定波长的红外线就开启电气设备。如果人体在其感应范围内一直活动时,电气设备会一直开启,不会频繁启动,从而保护电气设备;当人体离开其感应范围后,可以延时后自动切断电源,从而实现全自动多参数组合逻辑控制。可大大节省电线、阻燃套管等材料和人工费用,而且安装方便,可靠性及安全性高,集方便、节电、耐用、卫生、美观于一体,非常适合需要自动开关的公共场所及家庭玄关等处照明,是现代楼宇、家居理想的选择。

4 结语

声光、时间、红外感应技术虽然已经很成熟,而且在很多领域得到了很广泛的应用,但以组合的方式进行多参数逻辑控制用电设备的方法是一种新的尝试,以组合式时间红外声光等参数进行用电控制是新一代的高科技用电自动控制产品,它的出现顺应时代的潮流和社会的发展,将给社会和经济的发展带来巨大的推动和促进作用,是现代用电控制的理想选择,具有广阔的市场前景。

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