基于PLC的太阳能热水工程水位测控系统

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基于PLC的太阳能热水器自动控制系统设计

基于PLC的太阳能热水器自动控制系统设计

基于PLC的太阳能热水器自动控制系统设计Design of Solar Water Heater Automatic Control System Based on PLC学院:电气工程学院专业班级:自动化1005班学号:100302516学生姓名:魏天野指导教师:白山(教授级高工)2014 年6 月摘要现在,城市居民绝大部分都使用了太阳能热水器,农村也有相当一部分人使用。

太阳能热水器在技术上比较成熟、造价比较低廉,同时由于给人民提供绝对安全的热水而受到人们的欢迎,且具有节能、环保、安全、便利、长久等优点,所以它的应用会越来越广。

因此,研究和开发先进的太阳能热水器控制系统变得越来越重要。

本设计阐述了可编程控制器(PLC)在太阳能热水器控制系统中的应用,重点研究了系统的硬件构成及软件的设计过程。

指出了PLC设计的关键是能满足基本的控制功能,并考虑维护的方便性、系统可扩展性等。

本设计利用西门子S7-200PLC,进行了太阳能热水器自动控制系统的I/O分配和PLC选型,编写了PLC程序梯形图和接线图,实现了自动上水排水、自动循环、自动加热、PID闭环控制恒温出水、手动与自动模式切换等功能。

并在此基础上,利用S7-200的仿真软件对系统进行了仿真,利用WinCC Flexible 软件组态了人机界面,使用MPI通信协议实现了PLC与触摸屏的通信连接。

把可编程控制器PLC作为太阳能热水器的控制系统,增加了系统的方便性与可靠性,减少了其它元器件的使用。

它使系统接线简单,检修维护方便快捷,增进了系统的先进性。

论文分为四章:第一章介绍了太阳能热水器发展背景及设计意义;第二章介绍了太阳能热水器的工作原理;第三章介绍了硬件选型及系统流程;第四章介绍了系统程序的编写、系统的仿真、人机界面(WinCC Flexible)组态过程。

关键词:太阳能热水器;PLC;自动控制系统AbstractNow, vast majority of urban residents use solar water heaters, so do a considerable number of rural people. Solar water heaters are technically more mature, relatively low cost. Meanwhile, since it provide absolute security to the people of hot and people are welcome, and it has some advantages of energy saving, environmental protection, safety, convenience, long, etc. So it will be widely applied. Therefore, the research and development of controlling system of advanced solar water heater are becoming increasingly important.This design expounds the application of PLC in solar water heater automatic controlling system, especially the designing process of hardware and software of the system. Furthermore, the project shows that the key of PLC designing is to satisfy the basic controlling function, considering the convenience of maintenance and scalability. In this design, the address of I/O is resigned and the suitable PLC is chosen. The electrical principle diagram and the interconnection diagram are drawn, according to the requirement. Automatic water drainage, automatic cycle, automatic heating, PID loop control temperature water, manual and automatic mode switching function have been realized. And on this basis, the system was simulated using the simulation software for S7-200, produced a man-machine interface by using WinCC Flexible software. As the controlling system of solar water heater, PLC greatly reduces the number of other components. Moreover, it has the feature such as simple interconnection, rapid and easy fault detecting and maintenance, and advancement of the system.The paper is divided into four chapters: the first chapter describes the background of the development and design of solar water heaters significance; Second chapter describes the working principle of solar water heaters; Third chapter describes the hardware selection and system processes; The fourth chapter describes the procedures for the preparation of the system, system simulation, HMI (WinCC Flexible) configuration process.Keywords: Solar water heater; PLC; Automatic control system目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1课题研究的背景 (1)1.2国内外研究现状简述 (2)1.3太阳能热水器市场分析 (3)1.4本设计特点及主要内容 (5)第2章太阳能热水器的组成及工作原理 (6)2.1太阳能热水器的基本结构 (6)2.2太阳能热水器的工作原理 (8)2.3本设计要实现的功能 (10)第3章太阳能热水器硬件的选型及设计 (11)3.1 PLC的工作原理 (11)3.2硬件设备的选型 (13)3.2.1 PLC的选型 (13)3.2.2其他硬件的选型 (15)3.3太阳能热水器的整体设计 (18)3.3.1 PID闭环控制 (18)3.3.2 PLC与外部设备连接方案 (20)3.3.3水工艺流程设计 (22)第4章系统软件框架的构建与系统仿真 (23)4.1系统的I/O口地址及相关的软元件功能设置 (23)4.2系统的程序流程图 (25)4.3设计控制系统的梯形图程序 (28)4.4系统仿真 (35)4.5组态人机界面 (39)第5章结论 (42)参考文献 (43)致谢 (45)附录S7-200仿真监控图 (46)第1章绪论1.1课题研究的背景太阳能(Solar Energy),一般是指太阳光的辐射能量,太阳能是一种可再生能源,广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,生物质能,潮汐能、水的势能等等。

太阳能热水系统结合PLC的改造

太阳能热水系统结合PLC的改造

太阳能热水系统结合 PLC的改造本文探讨了太阳能热水系统与可编程控制器(PLC)在太阳能热水器控制器中的应用。

并详细介绍了太阳能热水系统的工作原理、工作过程、系统要求,重点研究了系统热水供应不足和经常出现故障的问题及循环水泵的控制、供水控制、时控补水控制、加热控制、可编程器控制等,指出了系统的硬件构成及系统软件的设计过程。

通过结合PLC对太阳能的设计改造,已经基本实现了系统控制的各个要求,解决了热水供应的问题,大大减少了系统对其它元器件的使用,从而使控制系统接线简单、检修维护方便快捷、可靠性提高,增进了系统的先进性,又能起到节能降耗的作用,大大减少了维护成本,可以使更多的用户使用太阳能热水。

关键词:时控补水;温差迭水;PLC控制1太阳能系统现阶段情况某宿舍楼于1999年投入太阳能热水系统,并分别安装在6栋学生宿舍区楼楼顶上,当时每栋学生宿舍楼的设计容量为20 T的热水供应能力,入住人数约350人,配置每个同学可用热水约60 L,足以满足学生用热水需求,几年以来太阳能热水系统运作基本正常。

但随着校区的日益发展,学生宿舍入住人数的增加到700多人,同时,对热水的需求量也比以前大大的提高了。

热水供应的断供问题时常出现,尤其是到了冬天,对于系统检查与维修工作量成倍增加。

校区每一栋学生宿舍的蓄水箱容量为20 T,如果按1个人一天用热水为25 L来计算,20吨的热水也够800人使用。

但是现在每一栋住宿的学生加起来也不到800人,何以会出现热水不热或断供的现象呢?要搞清其问题所在需要对系统进行一个全面的剖析。

经相关专业技术人员对现太阳能热水系统进行现场调查、分析,研究得出:现配置的热水系统执行功率已严重不足需求,控制系统设计存在缺陷等技术问题。

2.热水系统存在的问题和改造项目2.1热水供应时也进行补水在宿舍热水供应期间,水箱水位下降,浮球阀自动开启进行补充冷水。

这样热水越来越少,反过来冷水就越来越多。

本来有20吨60℃的热水,才用了10多吨,水箱里的水就被冷水对成30℃左右,水当然不热了。

基于plc热水器的设计

基于plc热水器的设计

单位代码01学号*********分类号TB21密级毕业设计说明书基于PLC的太阳能热水器自动控制系统设计院(系)名称信息工程学院专业名称测控技术与仪器学生姓名指导教师201年月日基于PLC的太阳能热水器自动控制系统设计摘要如今,太阳能热水器在城市中得到了广泛的应用,农村也有相当一部分人在使用太阳能热水器。

因此,研究和开发先进的太阳能热水器控制系统变得越来越重要。

本设计阐述了可编程控制器PLC在太阳能热水器控制系统中的应用,重点研究了系统的硬件构成及软件的设计过程。

指出了PLC设计的关键是能满足基本的控制功能,并考虑维护的方便性、系统可扩展性等。

本设计进行了系统的I/O分配和PLC选型,根据要求绘制出了控制系统电气原理图和接线图等。

把PLC作为太阳能热水器的控制系统,大大减少了其它元器件的使用。

它使系统接线简单,检修维护方便快捷,增进了系统的先进性。

关键词:太阳能热水器,PLC,控制系统Design of Solar Water Heater Control System Based on PLCAuthor: Chen WeiTutor: Wu JuanAbstractNow, vast majority of urban residents use solar water heaters, so do a considerable number of rural people. Therefore, the research and development of controlling system of advanced solar water heater are becoming increasingly important.This design expounds the application of PLC in solar water heater automatic controlling system, especially the designing process of hardware and software of the system. Furthermore, the project shows that the key of PLC designing is to satisfy the basic controlling function, considering the conveniences of maintenance and scalability.In this design, the address of I/O is resigned and the suitable PLC is choosed. The electrical principle diagram and the interconnection diagram are drawn, according to the requirement.As the controlling system of solar water heater; PLC greatly reduces the number of other components. Moreover, it has the feature such as simple interconnection, rapid and easy fault detecting and maintenance, and advancement of the system.Key words:Solar Water Heater, PLC, Control System目录1 绪论 (1)1.1 本设计研究的目的和意义 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.2.1 国内研究现状 (1)1.2.2 国外研究现状 (2)1.3 我国太阳能热水器的种类 (2)1.3.1 平板式太阳热水器 (2)1.3.2 全玻璃真空管式热水器 (3)1.3.3 热管式太阳能热水器 (3)1.3.4 热管—真空管式太阳能热水器 (4)1.4 研究的内容 (4)2 太阳能热水器系统功能简介 (5)2.1 太阳能热水器概述 (5)2.2 太阳能热水器组成 (6)2.3 太阳能热水器的基本工作过程 (7)2.4 可编程控制器概述 (8)2.5 PLC的发展历史 (8)2.6 PLC的特点 (9)2.7 PLC的基本工作原理 (10)3 控制系统的硬件设计方案 (12)3.1 控制系统的基本功能要求 (12)3.2 控制系统的硬件设计方案 (12)3.2.1 系统水温、水位控制原理框图 (13)3.2.2 PLC的选型 (13)3.2.3 PLC硬件控制框图 (14)3.2.4 各单元功能作用介绍 (14)3.2.5 PLC的端口分配 (16)3.3 系统电路的设计 (17)4 控制系统的软件设计方案 (20)4.1 系统软件设计方案 (20)4.2 软件组成 (20)4.3 系统控制流程图 (20)4.4 系统控制顺序功能图 (22)4.5 设计控制系统的梯形图程序 (23)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附录 (27)1 绪论1.1 本设计研究的目的和意义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。

基于西门子PLC的太阳能热水器控制系统

基于西门子PLC的太阳能热水器控制系统

2 S h o o E et ncIf m t n a dc n o E g er g S a d n o t h i U i ri ,i n2 0 5 , hn ) . c o l f l r i n r a o n o t l n i e n ,h n o gP l e nc nv s y J a 5 3 3 C i co o i r n i yc e t n a A s a tA n w s lrh ae a e n d sg e ov e d fcs o a i o a oa e tr T e d f cs b t c : e o a e trh sb e e in d t s l et e e t ft d t n l lrh ae . h ee t r o h r i s c n a n t mp r t r n tb l y q a t y l td a d b ig l b e t e afce . h a d a e o h o t i e e au e i sa i t , u n i i e n en i l o b f td T e h r w f t e i t mi a e r
S me a vc st mp o e te s se , swela t d h r s e to oa e trd v lpme twe e gv n. o d ie o i rv h y tm a l s su y te p o p c fs l h ae e eo r n r ie Ke r y wo ds:oa t rh ae ; LC ; o to y tm s lrwae e tr P c n r ls se
方 面 , 统 的家用 太 阳能热水器存 在着一些缺点 , 传 例 如受 天气因素影 响较大 , 水温不稳 , 管路易冻结等 。 本设 计采用集体 供水方式 , 它采用集 中采热 , 分 散供水 的方 式 , 结合辅助 能源 , 以全天 候的提供温 可

基于PLC与三维力控组态技术的太阳能热水工程监控系统

基于PLC与三维力控组态技术的太阳能热水工程监控系统
s l trs se ’ efr n e a d tc n c lme t oa wae y tm Sp roma c e h ia r . r n i Ke r s: o a trsse ;PL y wo d S lrwae y tm C;P — Auo;Mo i rn C - t n ti g o
1 设计要求
1 1 太 阳能热水 系统 设计原 理 .
太 阳能热 水 系统 主 要 由太 阳能集 热 器 、 类 手 各 动阀、 电磁 阀 、 环 泵 、 循 蓄热 水 箱 、 电加热 水 箱 、 温 水
继电器控制系统对系统进行控制。由于其在控制技 术方面的缺陷 , 整个系统的 自 动化程度不高, 使整个 系统 提供的热水 品质不能满 足使用 者的需求 , 大面积 太阳能供热水系统装置仍然难以规模化应用和推广。 基 于此 , 出一套 以 P C为微 控制核心 , 提 L 利用 P c机 与 组态 软件做 为监控系统 的太 阳能热 水监控 系统 , 提升
文献标 识码 : A
文章编 号 :02 39(07 2 14—0 10 —63 20 )0 —03 3
Au o— c n r la d On—f e M o i rn y tm fS lrW a e t — o to n — n n t i g S se o oa tr i o
基于 P C与三维 力控组态技术 的 L 太阳能热水工程监控 系统
李光元 , 刚, 耿 潘友军 , 王耀庭 , 李加波 , 潘光锋 , 辉 李 ( 山东省科 学 院能源研 究所 , 山东 济 南 20 1) 504
摘 要 : 文介 绍 了太 阳能热 水 系统设计 原理 , 此基础 上介 绍 了太 阳能热水 工程监 控 系统 设 本 在

基于PLC的太阳能水温控制装置的硬件设计 开题报告

基于PLC的太阳能水温控制装置的硬件设计 开题报告
开题报告
毕业论文(设计)题目:基于PLC的太阳能热水器恒温控制系统硬件设计
一、立题依据
1.研究意义:
传统式热水器主要通常燃料燃烧和电气加热为主,随着科学技术的不断发展,人们环保意识的加深,太阳能热水器渐渐地占据了热水器市场的主导地位。太阳能热水器的节能环保、安全可靠广受大众喜爱,不足之处就是水温的自由控制欠缺条件。
[13]陈伯时.电力拖动自动控制系统[M].2版.北京:机械工业出版社,2005.
[14]Jai P.Agrawal.Power electronics and AC drives[M].Prentice Hall,2002.
[15]Liu, D.L., B.J.Scott.Estimation of solar radiation in Australia from fall and temperature observations[J]. Agricultural andForestMeteorology. 2001:41-59.
[2]马红麟.基于PLC控制的多层立体车库的研究与设计[J].制造业自动化.2009:31(3):97-100.
[3]于海生.分布式参数显示及远程通信系统的研制[J].测控技术.1999,28(专辑):452-455.
[4]王永华.电气与可编程控制技术[M].2版.北京:航天航空大学出版社,2003.
四、毕业设计工作计划及预期成果
工作计划(如下表):
周次
设计(论文)各阶段内容
日期
第八-九周
完成加热系统
12.10.23-12.11.9
第十-十一周
完成水位控制系统
12.11.10-12.11.22
第十二-十五周
完全温度控制系统

基于PLC太阳能光热发电控制系统的设计(毕业设计)

基于PLC太阳能光热发电控制系统的设计(毕业设计)

基于PLC太阳能光热发电控制系统的设计(毕业设计)摘要本文介绍了基于PLC(可编程逻辑控制器)的太阳能光热发电控制系统的设计。

该系统旨在将太阳能转化为可用的电能,以满足家庭或工业使用的需求。

通过使用PLC,我们可以实现对太阳能发电系统的监测和控制,确保系统的稳定运行和高效能输出。

引言近年来,太阳能作为一种可再生能源受到了广泛关注。

太阳能发电系统通过利用太阳能将其转化为电能,为人们提供了一种清洁、可持续的能源选择。

然而,由于太阳能的天气依赖性,系统的控制和监测变得至关重要。

PLC作为一种灵活可编程的控制器,被广泛应用于各种自动化系统中。

本文旨在设计一个基于PLC的太阳能光热发电控制系统,以优化系统的性能和运行。

系统设计1. 太阳能光热发电原理首先,我们需要了解太阳能光热发电的基本原理。

太阳能光热发电使用光学反射镜或聚光镜将太阳光聚焦在一个集热器上,集热器中的液体受热后会产生蒸汽,该蒸汽则驱动涡轮发电机产生电能。

2. PLC的选择和配置选择适当的PLC控制器对于系统的稳定性和效率至关重要。

我们将根据系统需求选择合适的PLC型号,并进行必要的配置,如输入/输出模块、通信接口等。

3. 系统监测与控制通过PLC控制器,我们可以设计合适的算法和逻辑来监测和控制太阳能光热发电系统。

例如,通过传感器监测太阳能的辐射和温度,根据设定的阈值来调整反射镜或聚光镜的角度,以保证最佳的光照强度和温度。

4. 安全保护与故障检测为了保障系统的安全运行,我们需要设计安全保护机制和故障检测系统。

这包括电压监测、电流保护、过热保护等功能,以及故障诊断和报警装置。

5. 数据采集和远程监控为了实现对太阳能光热发电控制系统的远程监控和数据采集,我们可以使用PLC控制器的通信接口,将系统的状态信息传输到上位机或云平台上,实现远程数据分析和故障诊断。

结论通过基于PLC的太阳能光热发电控制系统的设计,我们可以实现对太阳能发电系统的监测、控制和故障诊断。

基于PLC的太阳能热水器自动控制系统的设计

基于PLC的太阳能热水器自动控制系统的设计

基于PLC的太阳能热水器自动控制系统的设计摘要本课题研究了可编程控制器(PLC)在太阳能热水器自动控制系统中的应用。

重点研究了系统的硬件构成及系统软件的设计过程。

指出了 PLC 设计的关键主要是能满足基本控制功能, 并考虑维护的方便性、系统可扩展性等。

在本文中经研究确定出了系统的各个工序,绘制了系统的工艺流程图;进行了系统的I/O分配和PLC的选型;根据系统设计要求设计绘制了系统的控制梯形图;绘制出了控制系统电气原理图和接线图等。

通过用PLC对太阳能热水器自动控制系统的改造,大大减少了系统对其它元器件的使用,使系统接线简单、检修维护方便快捷、可靠性提高,增进了系统的先进性。

关键词: PLC;太阳能;自动控制系统;热水器关键词Design of Solar Water HeaterAutomatic Control System Based on PLCAbstractApplication of PLC in solar water heater automatic control system is researched in this paper. The content of this paper on the process of system hardware constitution and the system software design is emphasized . And the key of PLC design that is to satisfy the basic control function is pointed out , meanwhile maintenance convenience and system extension are also considerated. The content of this paper is divided into four parts. In the first part, the procedure of the system is established, and then the treatment flow chart is drawed out; In the second part, The address of I/O is resigned .and the suitable PLC type is choosed. The third part, the control ladder diagram is designed according to the requirement; In the end, the electrical principle diagram and the interconnection diagram are drawn.Through the design of the solar water heater automatic control system, the components that is used in the solar water heater automatic control system are decreased. The performance of the system is lifted, and it has the feature such as simply interconnection, rapid and easy fault detecting and maintenance, and high reliability. In a word, the system becomes more advanced because of my design.Keywords: PLC; solar; automatic control system; water heater目录摘 要 (1)Abstract (2)第一章 绪 论 (3)1.1 本课题研究的目的、意义 (3)1.2国内外研究现状 (3)1.2.1 国内研究现状 (3)1.2.2 国外研究现状 (4)1.3 目前我国太阳能热水器的种类 (5)1.3.1 平板式太阳热水器 (5)1.3.2 全玻璃真空管式热水器 (6)1.3.3 热管式太阳能热水器 (6)1.3.4 热管—真空管式太阳能热水器 (7)1.4 研究的内容 (8)第二章全玻璃真空管式太阳能热水器的综述 (9)2.1 太阳能热水器系统功能简介 (9)2.1.1 太阳能热水器组成、原理和工作过程 (10)2.1.2 太阳能热水器各单元介绍 (12)2.1.3 系统的要求 (13)2.2 可编程控制器(PLC)简介 (14)2.2.1 PLC的发展历史 (14)2.2.2 可编程序控制器的工作原理 (15)2.2.3 可编程控制器的的特点 (16)2.2.4 PLC的分类 (17)2.2.5 可编程控制器应用领域 (17)第三章热水器控制系统的设计方案 (20)3.1 系统硬件的设计方案 (20)3.1.1 PLC的选型 (20)3.1.2 PLC硬件控制框图 (21)3.1.3 各单元功能作用介绍 (21)3.1.4 PLC的端口分配 (25)3.1.5 系统电路的设计 (26)3.2 系统软件设计方案 (29)3.2.1 软件组成 (29)3.2.2 系统控制流程图 (29)3.2.3 设计PLC 控制原理(梯形图程序) (34)第四章 可编程控制器(PLC )的安装、维护和检修 (35)4.1 PLC 的安装 (35)4.2 PLC 系统的电源接线 (35)4.3 接地 (36)4.4 输入接线 (36)4.5 输出接线 (36)4.6 PLC 的维护和检修 (37)第五章 结 论 .................................................................................................... 38 参考文献 .............................................................................................................. 39 致 谢 .............................................................................................................. 40 附录Ⅰ 梯形图 ............................................................................ 错误错误错误!!未定义书签未定义书签。

基于PLC与HMI的太阳能热水工程控制系统

基于PLC与HMI的太阳能热水工程控制系统

基于PLC与HMI的太阳能热水工程控制系统寇志伟;徐明娜;李文军;苏曦【摘要】随着太阳能热水工程的建筑一体化、大型化与智能化发展趋势,目前的通用型太阳能热水控制器在操控性、可靠性与扩展性等方面不能很好的适应太阳热水工程的应用及发展需要。

提出了基于PLC与人机界面(HMI)的太阳能热水工程控制系统设计方案,选用S7-200PLC为核心控制器,以Eview工业触摸屏和组态王监控软件作为人机界面设计了硬件电路与软件系统,编写了上位机组态王监控界面与工业触摸屏人机交互界面。

工程应用表明,该方案合理可行,达到了设计要求,提升了太阳能热水工程的应用性能与技术水平,具有广阔的应用前景。

【期刊名称】《制造业自动化》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】4页(P114-117)【关键词】PLC;HMI;组态王;太阳能热水;控制系统【作者】寇志伟;徐明娜;李文军;苏曦【作者单位】内蒙古工业大学工程训练中心,呼和浩特 010051;内蒙古工业大学工程训练中心,呼和浩特 010051;内蒙古工业大学工程训练中心,呼和浩特010051;内蒙古工业大学工程训练中心,呼和浩特 010051【正文语种】中文【中图分类】TP2730 引言太阳能热水工程是工程性大面积太阳能集热系统,是通过集热器工质吸收太阳辐射能并与水进行热交换的典型的太阳能利用装置,与燃煤、燃气、电热水器相比较,具有环保、节能、安全的优点[1,2]。

目前应用的控制系统多以太阳能通用控制器为主,操作复杂,维护困难,交互性、可靠性与扩展性较差,使得太阳能热水工程在应用、维护与扩展等方面受到了一定的限制。

PLC是专为工业环境设计的控制器,具有可靠性高、适应性好、模块丰富、功能完善、扩展灵活等优点,在工业控制领域得到了广泛的应用。

PLC的最佳搭档工业触摸屏是操作人员与控制系统之间进行对话和相互作用的交互设备,可以用字符、图形和动画显示现场数据与设备状态,操作人员可以通过其来控制现场设备,是PLC控制系统不可或缺的设备。

基于PLC的太阳能控制系统的设计

基于PLC的太阳能控制系统的设计

基于PLC的太阳能控制系统的设计发布时间:2021-01-12T11:30:35.117Z 来源:《基层建设》2020年第25期作者:王康王鹏举袁世豪成双成董斌[导读] 摘要:随着传统能源的没落与新能源的兴起,太阳能发电逐渐成为市场上的香饽饽,也成为了新能源的代名词。

中北大学 036000摘要:随着传统能源的没落与新能源的兴起,太阳能发电逐渐成为市场上的香饽饽,也成为了新能源的代名词。

我们在对太阳能发电的利用主要有两种形式:分别是利用光能与太阳散发的热能。

下文将以热能为研究对象,重点探讨碟式太阳能的工作机制与应用原理。

碟式太阳能跟踪控制系统在市场上占有很大的比重,该装置通过操控电机的转动方向与角度,对太阳的相对运动进行准确跟踪,也通过这样的检测运动,保证接收装置对太阳光的接受始终处于垂直方向,使得能量聚焦于固定焦点上,垂直的接受方式可以增大对太阳光的利用效率,维持太阳能热供电的需求。

利用PLC技术以及触屏方案对整个测控系统进行远距离的监视,数据信息的传递通过以太网进行共享。

关键词:太阳能发电系统,伺服装置,PLC1 引言1.1 研究背景随着科技革命的到来与进行,人类社会的生产力获得空前的发展,其中支撑这一发展的基础就是能源,这也是当前决定我国生产总值的最重要的因素。

目前,使用最广泛的能源仍然以不可再生能源为主,如煤炭、石油、天然气等,然而作为不可再生能源其储量是有限的,终有一天会消耗殆尽。

另一方面,空气中二氧化硫、二氧化氮的含量也会增加,二者是引起酸雨的主要物质,酸雨对水生物、陆生物以及人类的健康都会造成严重危害。

由此可见,开发和利用可再生且清洁的能源变得非常迫切。

可再生能源包括太阳能、风能等,其中太阳能的开采和利用相对简单可靠,它可以有效地解决能源危机和环境污染。

纵观全世界的科技发展,现阶段对于太阳能的高效率应用依然停留在理论阶段,在实际中仍然没有做到高效率吸收,这也是世界各国与科学家一直在研究的热点话题。

热水工程plc控制系统

热水工程plc控制系统

太阳能中央集热工程pic控制系统可编程逻辑控制器(PLC新技术的发展,实现了模拟控制到数字控制的进步,提高了在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络等各方面的能力。

太阳能热水工程在工厂、学校、酒店、医院、机关、部队等各类企事业单位的应用越来越多,将PLC应用在大型热水工程控制系统中,实现了人性化的控制模式,将使太阳能热水的控制系统水平走上一个新台阶。

HBD-SUN200系列采用触摸屏与PLC结合,完善了人机对话界面,使用操作更便捷。

卜BD恒必达控制系统结构示意图打印监控中心电磯阀触摸屏:用于现场控制信号的输入和各电磁阀、循环水泵状态、温度值、液位值的显示。

PLC控制器:也称为可编程逻辑控制器,为整个控制系统的核心器件。

用于控制各执行元件的状态。

A/D数模转换模块:用于将传感器采集到的模拟信号转换成数字信号。

水位、水温采集器:采集现场的水位和水温的状态信号。

水泵、阀门:系统的执行元件。

用于控制管道水流循环状态。

系统功能概述1. 显示界面可以实时显示各水泵启停状态及供水系统的温度、水位。

2. 当系统负载线路出现故障时,在系统运行界面实时显示具体故障线路,同时可通过报警指示灯提示用户及时进行检修。

3. 系统可以进行手动/自动切换运行功能。

4. 集热器温差循环:当集热器顶部温度与恒温水箱温度之差大于设定值(可设定任意值)时,集热器循环水泵打开,进行循环;当集热器顶部温度与集热水箱温度之差小于设定值(可设定任意值)时,集热器循环水泵关闭,停止循环。

5. 系统自动补水功能:根据现场水位传感器采集的信号系统自动控制上水电磁阀进行上水。

6. 防冻循环功能。

7. 用户管道循环功能:当用户管道温度W管道循环温度(可设定)时,管道循环泵启动;当用户管道温度》管道循环温度(可设定)时,管道循环泵关闭,管道循环停止。

8. 电加热补水功能:当储热水箱水位低于警戒水位后集热器还没有上水则自动启动电加热加热补水方式。

电加热器水位到达水位上限自动启动电加热器电源进行加热,水温达到设定值时冷水电磁阀自动打开将水顶入储水器进行下一循环,直到储水器中水到达水位上限。

基于PLC与触摸屏的太阳能热水工程控制系统设计

基于PLC与触摸屏的太阳能热水工程控制系统设计

基于PLC与触摸屏的太阳能热水工程控制系统设计杨坤;寇志伟;李扬;陈杰【期刊名称】《电脑知识与技术》【年(卷),期】2016(012)011【摘要】In view of the existing large solar hot water system in northern , Its disadvantage is that the intelligent degree is low, poor reliability, heat yield is not stable and so on , solar hot water engineering water tank as the main research object, the re-search based on PLC and touch screen of intelligent water level measurement and control system, the system selects the Siemens S7-200 PLC as the controller, selects the eView industrial touch screen of Shanghai buke company as human-computer inter-face, writes the corresponding control program and configuration, implements the control system of intelligent control. Laborato-ry tests show that the system has the advantages of stable operation and good man-machine interactive and high degree of intelli-gence , has great application value.%针对北方地区现有大型太阳能热水系统智能化程度低、可靠性差、产热量不稳定等缺点,以太阳能热水工程水箱水位、水温为主要研究对象,研究基于PLC与触摸屏的智能化测控系统,系统选用西门子S7-200PLC为控制器,上海步科的eView 工业触摸屏为人机界面,编写了相应的控制程序与组态画面,实现了控制系统的智能化控制。

基于PLC和变频器的太阳能热水器控制系统设计

基于PLC和变频器的太阳能热水器控制系统设计

摘要本课题研究了可编程控制器(PLC)与变频器在太阳能热水器控制器中的应用。

并详细介绍了太阳能热水器的工作原理、工作过程、系统要求,重点研究了系统要求中的光辐射探测及循环水泵的控制、水位控制、压力控制、加热控制、防冻控制等。

指出了系统的硬件构成及系统软件的设计过程。

课题通过选用s7—200型号PLC控制器,通过光辐射探测器检测光照强度来确定循环泵的启动与否,利用温度传感器检测集热器的温度来实现防冻控制,利用水位传感器检测热水箱中的水位高低实现水位控制,利用压力传感器检测管网末端压力值并通过变频器控制水泵运行来实现压力控制,温度传感器检测管网末端的温度从而控制锅炉的启停来实现了加热控制。

同时运用了CPU224及两个EM235完成了对系统的控制,并考虑维护的方便性、系统可扩展性等。

通过用PLC对太阳能的改造,已经基本实现了系统控制的各个要求,大大减少了系统对其它元器件的使用,从而使系统接线简单、检修维护方便快捷、可靠性提高,增进了系统的先进性,大大减少了制造成本,可以使更多的用户使用太阳能热水器。

关键词:PLC;太阳能;变频器;热水器;自动控制系统AbstractThis subject research of the programmable controller (PLC)and frequency converter in the application of solar energy water heater. And introduces the working principle of solar energy water heater, process and system requirements, focus on the system hardware structure and software design of the system process. Points out the key design is mainly PLC can meet the basic control function。

基于PLC的太阳能热水器的自动控制系统_耿立明

基于PLC的太阳能热水器的自动控制系统_耿立明
Keywords:PL C so lar co ntrol system
1 引言
随着实用型单晶硅电池和选择性太阳吸收涂 层的研制成功 , 以及常规能源供给的有限性和环 保压力的增加 , 开发利用太阳能成为各国制定可 持续发展战略的重要内容 。而热水器是太阳能热 利用中商业化程度最高 、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 , 单片机开发价格较高 , 而 P LC 开发价格便宜 。 目前市场上出现的国内外生产 的 PL C 已有 300 多种 , 而且功能也日趋完善 。 但是其主要参数仍 有较大的差别 , 例如 I / O 点数 、存储器容量 、扫描 速度 、指令数 、编程语言 、模拟量 I / O 模块及智能 模块 、通信功能等却各不相同 , 适用场合也各有侧 重 。 因此 , 合理地选择 P LC , 对于提高 P LC 在控 制系统中的应用起着重要作用 。
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电气 传动 2006 年 第 36 卷 第 11 期
16. 3 μs 、定时器 /计数器 128 点 。 3. 2. 5 P LC 的端口分配
PL C 的端口分配 , 如表 2 所示 。 表 2 PLC 的端口分配
输入端
输出端
I / D 号 设备号 设备名称 I /D 号 设备号 设备名称
2 控制系统的基本功能要求
一种可放置在房顶上或地面上的太阳能接收 装置 , 可以把太阳能的一部分转化为热能 , 另一部 分转化为电能 。 热能通过水箱中的水转移走 , 既 可以散热又可以供用户使用 。
该装置的基本功能要求如下 。
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1)自动控制功能 。 系统在自动工作方式时 , 能自动控制供水水泵的运行与停止和各电磁阀的 开关 。定时控制器在断电时正常计时 , 故采用其 作为 P LC 的电源控制 。 在定时控制时间内 , 由定 时器接通 P LC 的电源 , P LC 按预先 编制的程序 依次打开各控制设备电源 , 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 P LC 的电源 。 工作为 6 ~ 18 h 。 可利用定时控制器和 P LC 自身具有的定时命令 加以解决 。

基于PLC太阳能热水器的控制器(完结版)

基于PLC太阳能热水器的控制器(完结版)

摘要随着世界能源危机的不断加剧,新能源的开发利用越来越引起人们的重视,太阳能作为一种清洁无污染且又用之不尽的资源得到了越来越广泛的应用,太阳能热水器已逐步进入普通家庭。

本文结合太阳能热水器的实际应用,并根据精确控制的需要设计了基于PLC太阳能热水器的控制器。

通过对太阳能热水器结构和工作原理的分析,提出本设计要实现的功能。

并结合传感器、PLC和一些特殊功能模块的特点和应用,完成对硬件设备的选型,搭建了控制器的硬件电路。

软件设计部分按控制的要求画出程序流程图,运用三菱系列通用编程软件GX Developer进行编程,利用三菱的GX Simulator Version6程序仿真软件进行程序仿真,以校验程序。

应用三菱的触摸屏编程软件GT Designer2绘制触摸屏仿真画面,定义用到的软元件,设置相关参数,然后挂接程序仿真软件和触摸屏仿真软件GT Simulator2,三者之间的联动实现整个系统的仿真、调试。

本设计的最大特点就是能实现对洗浴温度的精确控制。

关键词:太阳能热水器; PLC;精确控制;传感器;特殊功能模块Design of Solar Water Heater Control System Abstract: With the world’s growing energy crisis, the new energy’s d evelopment use brings to people’s attention more and more, the solar energy which is not only the clean energy but also the endless resources is obtained more and more widespread application, solar water heaters has been coming into the average family step by step. In this paper, combined with the practical application of solar water heater, and in accordance with the need for precise control, the controller of solar water heater based on PLC was designed. Through the analysis of the solar energy water heater’s structure and working principle, the paper puts forward the function of the design. And combination of the characteristics and applications of sensors, PLC and many special function modules, the selections of hardware equipment were completed and hardware circuits were built. The program flow diagram of software design was drawn according to the control request, and the programming used Mitsubishi series general programming software GX Developer. Mitsubishi GX Simulator Version6 was used to simulate program and to check if the procedure is wrong or not. Programming software Mitsubishi touch screen GT Designer2 was used to draw the simulation pictures, to define the simulation software components and to set up related parameters. Then articulated procedure simulation software and touch screen simulation software GT Simulator2 have realized system’s combined simulation. The biggest characteristic is to realize accurate temperature control of the bath. Keywords: solar water heater; PLC; precise control; sensor; special function modules目录1绪论 (1)1.1选题的目的和意义 (1)1.2国内外研究现状简述 (1)1.3太阳能热水器市场分析 (3)1.4本设计特点及主要内容 (5)2太阳能热水器的组成及工作原理 (6)2.1太阳能热水器的基本结构 (6)2.2太阳能热水器的工作原理 (8)2.3太阳能热水器类型选择 (10)2.4本设计要实现的功能 (11)3太阳能热水器硬件的选型及设计 (13)3.1可编程控制器(PLC)的发展及简介 (13)3.2 PLC的特点 (14)3.3硬件设备的选型 (15)3.3.1 PLC的选型原则 (16)3.3.2基于本设计的PLC选型 (20)3.3.3其他硬件的选择 (22)3.4太阳能热水器整体系统设计 (26)4 软件部分设计 (29)4.1系统的I/O口地址及相关的软元件功能设置 (29)4.2编程软件的介绍 (30)4.3 PID闭环控制 (31)4.3.1 PID控制器的优点 (31)4.3.2实现PID控制的方法 (32)4.3.3本设计的PID控制 (33)4.4系统的程序流程图 (33)5 触摸屏仿真 (36)5.1相关仿真软件介绍 (36)5.2触摸屏仿真 (40)参考文献 (44)附录1 (45)附录2 (51)致谢 (52)1绪论1.1选题的目的和意义当今世界能源问题已经成为一个普遍性的问题,能源关乎着国家的安全,谁掌握了世界上的能源谁就掌握了国际事务的话语权,谁就有了国家经济发展的基础,谁就有了同其他国家相抗衡的资本。

基于PLC的水位自动控制系统杨超

基于PLC的水位自动控制系统杨超
随着工业生产的迅速发展,市场竞争的激烈,产品更新换代的周期日益缩短,工业生产从大批量、少品种,向小批量、多品种转换。继电器--接触器控制难以满足市场需求,此问题首先被美国通用汽车公司提了出来。通用汽车公司为适合汽车型号的不断翻新,满足用户对产品多样性的需求,公开对外招标,要求制作一种新的工业控制装置取代传统的继电器--接触器控制,对其新装置提出的要求就是著名的GM10条,即:
PLC虽然问世时间不长,但随着微处理器的发展,大规模、超大规模集成电路不断出现,数据通信技术不断进步,PLC迅速发展。90年代以后,工业控制几户全部被PLC占领。国外专家预言,PLC将在工业自动化的三大支柱(PLC、机器人、CAC/CAM)中跃居首位。
2.2 PLC
随着半导体技术,尤其是微处理器和微型计算机技术的发展,到70年代中期以后,特别是进入80年代以来,PLC已广泛地使用16位甚至32位微处理器作为中央处理器,输入输出模块和外围电路也都采用了中、大规模甚至超大规模的集成电路,使PLC在概念、设计、性能价格比以及应用方面都有了新的突破。这时的PLC已不仅仅是逻辑判断功能,还同时具有数据处理、PID调节和数据通信功能,称之为可编程序控制器(Programmable Controller)更为合适,简称为PC,但为了与个人计算机(Persona1 Computer)的简称PC相区别,一般仍将它简称为PLC(Programmable Logic Controller)。
关键词:水位自动控制、西门子S7-200PLC、水泵、传感器
Abstract
At present, a large number of high living water and water gradually increased. Therefore, many units of self built water tower water reservoir to solve the water problem of the high-rise building. Initially, mostly with manual control, the artificial to accurate positioning hour monitoring of water level, it is difficult to accurately control the pump or pump stop. Shut down prematurely, resulting in water tower lack of water; or shut down late, causing water overflow, waste water, causing inconvenience to the users. The use of artificial control of the water level will cause water supply when unstable water. Later, the use of a water level control device so that the water supply situation has changed, but often using buoys or mechanical water level control Because of the failure of the mechanical device, the reliability is poor, which brings great trouble to the maintenance. Therefore, the traditional water supply control method is difficult to meet the present requirements.
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Ab s t r a c t :I n o r d e r t o a c c o mm o d a t e t h e t r e n d s t h a t S o l a r Wa t e r He a t i n g S y s t e m be c o me l a r g e ~ s c a l e ,i n t e l l i g e n t a n d i nt e —
中 图 分 类 号 :T P 7 0 TN 7 文献标识码 : A 国 家 标 准 学 科 分 类 代 码 :5 1 0 . 8 0
W a t e r l e v e l c o n t r o l s y s t e m f o r s o l a r wa t e r he a t i ng
己 口I 5 年 1 月
第] 4 卷 第 f 期
应 用 热 水 工 程 水 位 测 控 系统 *
寇 志 伟 徐 明娜 李 文 军 苏 曦 马 德 智
( 内 蒙古 工 业 大 学 工 程 训 练 中心 呼和浩特 0 1 0 0 5 1 )
g r a t i o n,s o l v e t h e p r o b l e m t h a t t r a d i t i o n a l c o n t r o l u n i t o f s o l a r wa t e r h e a t i n g s y s t e m n o t a d a p t e d t o t e c h n o l o g y r e q u i r e —
e ng i ne e r i ng b a s e d o n PLC
Ko u Z h i we i Xu Mi n g n a L i We n j u n S u Xi Ma De z h i
( En g i ne e r i n g t r a i n i n g c e n t e r,I n ne r Mo n g ol i a Uni ve r s i t y o f Te c hn o l o gy,H o hh o t 0 1 0 051,Ch i na )

要 :为 了 适 应 太 阳能 热 水 系统 的 大 型 化 、 智 能 化 与 工 程 一体 化 发 展 趋 势 , 解 决 传 统 的 单 元 型 太 阳 能 热 水 专 用 控 制 设 备 在
人机交互 、 智能控制 、 远程监测 、 可 靠 性 与 扩 展 性 等 方 面 不 能 满 足 大 型 工 程 需 要 的 问题 , 提 出 了基 于 P L C与 人机 界 面 触 摸 屏 的 太 阳能 热 水 工 程 水 位 测 控 方 案 , 采用 了 P I D控制变频器输 出的方式 , 优 化 了系 统 控 制 策 略 、 设 计 了友 好 的人 机 交 互 界 面 。实 验测试与工程应用表 明 , 该系统运行稳定 , 节 能 效 果 明显 , 能 够 很 好 的解 决 上 述 问题 , 具有很大的应用与推广价值 。 关键词 : P L C; 触摸屏 ; 变频器 ; 太 阳能热水工程 ; 水位 控制 ; P I D
me n t o f l a r g e — s c a l e e n g i ne e r i n g,i n h u ma n — c o mp u t e r i n t e r a c t i o n,i n t e l l i g e n t c o n t r o l ,r e mo t e mo n i t o r i n g,r e l i a b i l i t y,s c a l — a b i l i t y a n d n e t wo r k i n g . Pr o p o s i n g a p r o g r a m t h a t wa t e r mo n i t o r i n g a n d c o n t r o l l i n g o f s o l a r wa t e r h e a t i n g s y s t e m b a s e d o n PLC a n d HM I t o u c h s c r e e n,u s i ng t h e wa y PI D c o n t r o l o u t p u t o f f r e q u e n c y c o n v e r t e r ,o p t i mi z i n g c o n t r o l s t r a t e g y o f s y s t e m ,d e s i g n i n g a f r i e n d l y ma n - ma c h i n e i n t e r f a c e. I t i s s ho we d t h a t t h i s s y s t e m i s s t a b l e,En e r g y s a v i n g i s o b v i o u s , a n d i t i s a g o o d s o l u t i o n t o t h e a b o v e p r o b l e ms ,b y e x p e r i me n t a l t e s t i n g a n d e n g i n e e r i n g a p p l i c a t i o n,t h a t h a s g r e a t a p p l i —
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