基于plc的太阳能热水器控制系统设计

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1、石家庄铁道大学四方学院毕业设计基于PLC的太阳能热水器控制系统设计TheDesignofSolarWaterHeaterControlSystemBasedonPLC2015届电气工程　系专　　业　自动化　　学　　号20118107　学生姓名xxx指导老师曲萍萍　完成日期　2015年5月22日毕业设计成绩单xxx学号20118107班级专业毕业设计题目基于PLC的太阳能热水器控制系统设计指导教师姓名曲萍萍指导教师职称副教授评定成绩指导教师得分评阅人得分答辩小组组长得分成绩：院长(主任)签字：年月日毕业设

2、计任务书题　目基于PLC的太阳能热水器控制系统设计学生姓名学号20118107班级1153-1专业自动化承担指导任务单位电气工程系导师姓名曲萍萍导师职称副教授一、主要内容以西门子PLC为核心控制器设计一个太阳能热水器控制系统，要求设计说明书中应有硬件的选型、系统的硬件设计、软件设计，及测试程序。二、基本要求1.自动控制功能。系统在自动工作方式时能自动控制各电磁阀的开关。定时控制器在断电时正常计时，故采用其作为PLC的电源控制。在定时控制时间内，由定时器接通PLC的电源，PLC按预先编制的程序依次打开各控

3、制设备电源，并根据输入信号的变化随时调整程序的执行。在非系统工作时间里定时器自动断开PLC的电源。工作为6～18h。可利用定时控制器和PLC自身具有的定时命令加以解决。2.除尘功能。利用温度开关检测环境温度是否适合除尘，温度开关为4℃。除尘用一个电磁阀连续工作2min。3.水箱液位控制功能。水箱200L，液位控制在180L。4.水箱应具备供热水、保温的基本功能。5.报警功能。当出现故障时，故障指示灯闪烁且报警电铃响起，操作人员可以按下“消音”按钮以解除铃响，但故障指示灯仍在闪烁；直到故障消除；故障指示灯

4、才停止闪烁。6.节水功能。7.可实现手动/自动控制切换。三、主要技术指标（或研究方法）采用S7－200型号PLC四、应收集的资料及参考文献[1]可编程控制器原理与应用高等教育出版社[2]小型可编程控制器原理与实践辽宁科技出版社[3]可编程控制器应用技术机械工业出版社五、进度计划第1-2周：调研、收集材料，完成开题报告；第3-6周：分析、确定方案，按照设计要求进行设计；第7周：中期答辩；第8-13周：写毕业设计论文，提交定稿，审核论文；第14-15周：毕业答辩；教研室主任签字时　间　　年　月日毕业设计开题

5、报告题　目基于PLC的太阳能热水器控制系统设计学生姓名学号20118107班级方1153-1专业自动化一、本课题的研究背景用太阳能解决我国家庭热水是最有希望的、最有效可行的途径。太阳能光热应用市场前景广阔，除家庭用热水外，还可用于工业热水、采暖、空调、干燥、农业种植、水产养殖、海水淡化等领域。因此，在这样广阔的应用背景下设计出了全玻璃真空管式热水器的控制系统。目前，我国大部分太阳能热水器控制部分，往往需要大量的中间继电器和时间继电器来满足生产工艺要求，结果使电路设计复杂、繁琐，故障时有发生，给使用和日常

6、维护带来了很大的不便。太阳能热水器是太阳能热利用中商业化程度最高的应用最普遍的技术但是在热水器自动控制系统中大多采用单片机控制。然而PLC与单片机相比，用PLC控制，它具有速度快，可靠性高，体积小，功能全，编程简单的特点。通过改进或完善已有太阳能热水器控制系统的不足，设计开发新型太阳能热水控制系统—基于PLC的太阳能热水器控制系统。二、国内外研究现状我国太阳能热水器无论是家用还是集体用系统(热水工程)，一直沿用直接加热太阳能集热器中的水的传统方法，平板太阳能集热器中水的冻结不仅影响了集热器的正常运转，而

7、且导致集热管的涨裂。为了解决这一问题，研究了落水排空、加热防冻循环、不排水抗冻等诸多方案，但这些方案在家用太阳能热水器，特别是自然循环家用太阳能热水器中一直未能广泛应用。就目前而言，我国虽然已经是全球最大的热水器生产国，但是，与之相关的控制器却还处于研发阶段。特别是和太阳能热水器系统相关联的控制系统，出现的相关产品还比较少。在最近几年，我国的太阳能热水器主要都改为了全玻璃真空管式结构。这种全玻璃真空集热管结构就像一个保温瓶，外管透光，内管涂黑吸收太阳能热量，两层管间是真空结构起到保温作用。由于真空玻璃管

8、是圆形的，具有对太阳广源自然跟踪的特点，再加上反光板的反射原理，使玻璃管四面受光，集热效果时间更长，水温更高，即使高寒地区一年四季也可正常运行。太阳能光热的利用随着常规能源的枯竭及环保问题受到越来越多的重视得到很大的推广和利用。目前在国外，真空管太阳能热水器已经得到大多数百姓的认可，并且解决了四季都可以使用热水的问题。就欧盟而言，太阳能热水器的安装总量大概和中国一家大型太阳能企业的安装量相当，这是由人口基数决定的。发达国家的太阳能热水器所使