项目19 电热饮水机温控系统PLC控制
基于PLC的水温控制系统设计
自动化技术0 前言温度是一种最基本的环境参数，它不仅与我们的日常生活息息相关，同时在工业生产、农业生产过程中，许许多多农产品的生长环境、工业产品的加工工艺流程都需要实时进行温度检测，才能生产出合格的产品。
为保证产品的质量，要求我们对温度进行精确控制。
例如：在某水箱水温控制系统中，控制要求如下：水箱水温由加热器控制，其功率为2kW；水温要求控制在50℃~60℃之间，当温度低于50℃时，启动加热器；当水温高于60℃时，关闭加热器，实现温度的自动调节与控制。
1 控制系统设计方案温度测量可采取不同的方式，如生活中的温度计，利用水银热胀冷缩原理，可反映出实时的天气温度。
在工业控制中，不仅要求进行温度的检测，而且要求能对产品的生产环境温度进行控制，使温度保持在要求的范围内，实现自动调节。
基于此，笔者在水箱水温控制系统设计中，采用基于可编程逻辑控制器（PLC）的温度测量与控制模块，可达到精确控制、灵活调节的效果。
2 控制系统硬件设计该系统硬件主要由西门子S7-200 SMART SR40PLC、模拟量扩展模块EM AT04、K型热电偶传感器、加热电阻丝、交流接触器KM和电源开关等组成。
在系统设计中需要解决两个问题：一是如何实现温度的测量？二是如何使水箱水温保持在50o C-60 o C之间？■2�1 温度测量电路首先温度测量采用应用广泛的K型热电偶传感器，它是一种自发电式传感器，工作时不需要外加电源。
K型热电偶测量温度范围在0℃~1200℃之间，具有良好的线性热电特性曲线；同时因为K型热电偶传感器具有造价低、测量精确度较高、测量温度范围广等特点。
这里选择型号为MT 的K型热电偶，其测量温度范围为0℃~600℃，满足本项目的水温测量要求。
在温度测量时，考虑到温度是一个随时间连续变化的模拟信号，经温度传感器转换的电信号也是一个模拟量，它不能作为输入信号直接与PLC相连，需要经过模-数转换，才能接入PLC的输入端。
基于PLC的饮水机节能智能控制系统
．
赤 峰 学 院 学 报 （自然 科 学 版 ）
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｉ ｆ ｅ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ（ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｅ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ）
活服务． 众所周知 ， 西 门子 可 编程 逻 辑 控 制 器 （ Ｐ ｒ ｏ — ｇ ｒ ａ ｍ ｍａ ｂ ｌ ｅ Ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ， Ｐ Ｌ Ｃ １由于 自身 的技 术
代生活中， 在大部分公共场所例如教室、 车站 、 商场 内， 都会配备饮用水提供点 ． 为了供 给饮用水方便 并且节约成本 ，通常会采用较大型饮水机供水． 因 取水人不定时不定量取水 ， 必定会导致饮水机加热
管 理 的 目标 ， 吸引 了越 来 越 多学 者 的注 意 ［ １ － ３ 】 ． 然而 ，
监控饮水机状态． 文章将分别从饮水机节能智能控制方案的选
择， 控 制原理 的阐述和 节能智 能 控制 方案 的应 用拓
展三方面进行详述我们 的设计思路 ， 过程及应用推
广．
２ 饮水 机节 能 智能控 制方 案选择
￥ ７ － ２ ０ ０可 编程 逻辑 控制 器（ Ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍｍａ ｂ ｌ ｅ Ｌ ｃ ・ ｇ ｉ ｃ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ 。 Ｐ Ｌ Ｃ） ， 本 文提 出 了一 种 实用 且便 于实现 的饮 水
机 节能 智 能控制 方 案． 该 方案 的 思路 可 以推 广 到公 共 场所 电灯 、 风扇、 空调 等 的节 能智 能控制 ， 具有 普遍 意
学校节省 电能，倡导绿色校园建设 的方案设计 ， 更
基于PLC和触摸屏的电加热水浴温度控制系统设计
基于PLC和触摸屏的电加热水浴温度控制系统设计摘要：温度控制系统是大部分制造业生产过程中不可或缺的一部分。
由于一些简单的温度控制系统的精确度较低，因此其控制效果不佳。
PLC技术的出现大大改善了传统温度控制系统的不足，它具有可靠性极强、操作简单易行的特点。
通过将PLC和触摸屏有机地融入到一个温度控制系统中，不仅可以充分展现PLC的可靠性优势，也可以展现触摸屏便捷性的优势，进而大大提高了温度控制系统的总体效率。
通过结合PLC技术与触摸屏技术，继而开发出一套先进的智能化电加热水浴温度控制系统。
这个系统使用了S7200PLC作为控制器，并使用了Smart1000触摸屏来提供人机交互界面。
该系统使用了数字PID控制算法，具有自动调整功能，可以通过触摸屏进行灵活调整。
经过实践证明，这种控制系统具有易于使用、操作简单、稳定性强、控制准确性高的特点，能够有效地满足化学反应室中水浴实验的要求。
关键词：可编程控制器；触摸屏；PID自整定；温度控制在化学实验中，水浴装置得以广泛使用，对于需要用到这一装置的化工实验而言，其关键在于需要精确地调节温度。
PID控制算法因其具有简洁的结构和出色的鲁棒性，已成为控制方面中最受青睐的算法之一。
然而，PID控制中的比例、积分和微分3个参数共同作用，使得人工整定一组理想参数变得复杂而且具有一定的挑战性。
1984年，K.J.Astrom和T.Hagglund提出了一种新的延时反馈自整定算法，并通过二十年的实践探索，这种算法被广泛应用于工业控制的各个领域，以自动整定PID参数。
近年来，西门子S7200PLC的PID指令集成了上述的自整定算法，为了更好地控制温度，经过许多科研人员的努力，开发出了一种基于PIC和上位机的温控系统，但是在进行操作时对上位机的依赖性较强。
基于此，本文特提出了一种无需依赖上位机、编程软件的温控系统。
一、温控系统硬件架构这个系统由一系列高性能的部件组成，包括S7—200PIC、Smart1000触摸屏、PAC15P调压板、可控硅功率元件、500W电加热套和PT100热电阻。
【完整版】饮水机温度控制的系统设计与仿真_毕业论文设计
饮水机温度控制的系统设计与仿真摘要本文设计并实现了一种饮水机温度控制系统。
其硬件系统以AT89C52单片机为核心，用温度传感器DS18B20实现温度控制，用液晶屏显示实时温度、时间与预设温度，制作数字温度计，并可实现温度预警控制。
单片机系统的软件设计采用C语言进行编程，应用软件采用KEIL和PROTEUS仿真软件模拟实现控制过程。
该饮水机控制系统是基于单片机的计算机检测技术的软硬件开发的一种应用，不仅可以创造良好的经济效益，还可优化饮水机温度控制系统。
关键词：AT89C52单片机；DS18B20；温度控制The Design and Simulation of Drinking Machine Temperature Control SystemABSTRACTThis paper introduces a water dispenser temperature control system.This system takes AT89C52 as a core ,and realizes the temperature control with temperature sensor DS18B20.The actual temperature and the preinstall temperature are displayed with the LCD, the simple intelligent temperature control system digit thermometer is manufactured ,and may realize the temperature early warning control.The software programming uses c language to carry on the programming.The application software uses KEIL and the PROTEUS simulation software realizing the controlled process.The water dispenser control system is based on an application of the single chip computer technology can not only create a good economic benefits ,but also optimize the fountains temperature control system.Key word :the microcontroller AT89C52 ;DS18B20;temperature control.目录1 绪论 (4)1.1 课题来源 (4)1.2课题发展现状及意义 (4)1.3本文设计思路 (5)1.4本文结构 (5)2系统的硬件设计 (6)2.1 系统工作原理与功能 (6)2.2硬件系统组成及各模块介绍 (6)3系统的软件设计 (13)3.1软件总体设计思路 (13)3.2主程序软件设计 (14)3.3键盘子程序软件设计 (15)3.4报警子程序软件设计 (16)3.5显示子程序软件设计...................................................................... 错误！未定义书签。
plc水温控制课程设计
plc水温控制课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习PLC水温控制相关知识，让学生掌握PLC的基本原理、编程方法和应用技巧。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解PLC的基本构成和工作原理；（2）熟悉PLC编程语言和指令系统；（3）掌握PLC在水温控制系统中的应用。
2.技能目标：（1）能够使用PLC进行简单的逻辑控制；（2）能够阅读和分析PLC程序；（3）能够独立完成PLC水温控制系统的编程和调试。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对PLC技术的兴趣和好奇心；（2）培养学生勇于探索、积极向上的学习态度；（3）培养学生团队协作和解决问题的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.PLC基本原理：介绍PLC的定义、构成、工作原理和编程语言。
2.PLC编程方法：讲解PLC编程的基本方法，包括逻辑控制、定时、计数、中断等。
3.PLC在水温控制系统中的应用：介绍PLC在水温控制中的应用案例，分析控制原理和编程方法。
4.实践操作：安排实验室实践环节，让学生亲自动手操作PLC设备，完成水温控制系统的编程和调试。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学：1.讲授法：讲解PLC基本原理、编程方法和应用案例。
2.案例分析法：分析实际案例，让学生更好地理解PLC在水温控制系统中的应用。
3.实验法：安排实验室实践环节，让学生动手操作PLC设备，提高实际操作能力。
4.讨论法：学生进行小组讨论，培养团队协作和解决问题的能力。
四、教学资源为了保证教学效果，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的PLC教材，为学生提供系统的理论知识。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识储备。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，提高课堂教学效果。
4.实验设备：配置PLC实验设备，为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程将采用多种评估方式相结合的方法。
基于PLC微型加热器恒温控制实训报告课程设计
基于PLC微型加热器恒温控制实训报告目录《PLC控制技术》实训任务书 (2)第一章基础实训项目一：变频器对电机运动控制 (5)1.1变频器的面板操作与运行 (5)1.2 变频器的外部运行操作 (8)1.3变频器的模拟信号操作控制 (11)第二章基础实训项目二：模拟量采集与数据处理的综合应用 (13)第三章综合型自主实训项目：微型加热器自动恒温控制系统设计 (14)3.1实训项目工艺要求 (14)3.2设计方案 (15)3.3微型加热器自动恒温控制系统设计流程 (20)3.3.1总体设计框架图及系统流程图如下图所示 (20)3.3.2 PID算法原理图 (20)3.3.3 PLC外部接线图 (21)3.3.4 PID过程控制模块 (21)3.3.5 PID功能指令 (22)3.3.6 加热器的端子接线 (23)3.3.7 分配表 (24)3.3.8元件及功能表 (25)3.3.9 地址分配 (25)3.3.10程序控制梯形图 (26)3.3.11触摸屏界面的设定 (28)3.4调试与运行 (29)3.5收获与体会 (29)参考文献 (31)《PLC控制技术》实训任务书题目：微型加热器自动恒温控制系统设计实训学生需要完成2个基础实训项目和1个综合型自主实训项目的训练。
一、基础实训项目一：变频器对电机的运行控制一）实训目的1、进一步巩固掌握PLC基本指令功能的及其运用方法；2、根据实训设备，熟练掌握PLC的外围I/O设备接线方法；3、掌握异步电动机变频调速原理，熟悉变频器的用法。
二)实训设备PLC主机单元模块、电位器、MM440(或MM420)变频器、个人计算机 PC、PC/PPI 编程电缆。
三) 工艺控制要求使用变频器实现异步电动机的可逆调速控制，即可以电动机可正反向运行、调速和点动功能。
速度控制有两种方式：（1）由外接的电位器控制，（2）由PLC 的模拟量输出通道控制。
变频器参数设置见附表1。
四) 实训步骤1、进行PLC的I/O地址分配，并画出变频器对电机控制的PLC控制系统的接线图。
基于PLC和触摸屏的电加热水浴温度控制系统设计
基于PLC和触摸屏的电加热水浴温度控制系统设计孟磊;邹志云;赵丹丹;郭宇晴;刘兴红【摘要】利用可编程控制器(PLC)和触摸屏设计了一套智能电加热水浴温度控制系统.该系统采用S7-200PLC作为控制器,Smart 1000触摸屏作为人机界面(HMI),采用数字PID控制算法,具有自动整定功能且可以通过触摸屏灵活调用.实际应用表明,该控制系统界面友好、操作方便,自整定效果好,控制精度高,可以满足化工过程水浴实验的需求.【期刊名称】《石油化工自动化》【年(卷),期】2015(051)003【总页数】3页(P38-40)【关键词】可编程控制器;触摸屏;PID自整定;温度控制【作者】孟磊;邹志云;赵丹丹;郭宇晴;刘兴红【作者单位】防化研究院,北京102205;防化研究院,北京102205;防化研究院,北京102205;防化研究院,北京102205;防化研究院,北京102205【正文语种】中文【中图分类】TP273水浴装置是一般化工实验中经常用到的设备，需要对温度进行精准的控制。
PID控制算法由于其意义明确、结构简单、鲁棒性好，是控制领域应用最为广泛的算法。
但是PID中比例、积分、微分3个参数共同影响控制效果，人工整定出一组理想参数较为繁琐且存在较大难度。
K.J. Astrom和T. Hagglund在1984年提出的延时反馈自整定算法经过20 a的实践，已经成为工业控制各个领域使用较为广泛的一种自动整定PID参数的方法。
西门子S7-200 PLC的PID指令集成了上述的自整定算法，近年来已有学者利用可编程控制器(PLC)和上位机设计了温度控制系统，但实现自整定时需要使用上位机，在西门子Step7-Micro/Win编程软件中进行。
笔者利用西门子Smart Line系列的Smart 1000触摸屏设计友好的人机界面HMI(human machine interaction)，采用S7-200小型PLC作为控制器，具有PID自整定功能，且PLC一次下载完成后即可脱离上位机和编程软件，直接通过触摸屏的HMI，实现PID的自整定，系统硬件简单，使用灵活方便。
基于PLC的生活热水控制系统(修改版)
摘要近些年来我国城市建设发展十分迅速，同时也对基础设施建设提出了更高的要求。
小区、学校、营房等集体单位的恒压供热水系统建设是其中的一个重要方面，供水的可靠性、稳定性、经济性直接影响到用户的正常工作和生活。
本次设计利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术，设计出能适应小区、学校、营房等集体单位复杂环境的恒压供热水系统，该系统拥有自动注水、加热、供水和达到警戒水位自动报警等功能。
本课题主要针对生活用水控制系统进行研究，并制作控制系统以实现自动注水、自动加热、自动供水三个过程。
该系统以可编程逻辑控制器(PLC)为控制核心，以触摸屏为操作平台．利用各类传感器检测液位、压力、温度等信息，同时根据制定的控制策略来自动调节变频器的输出频率和定频水泵的启停，实现供水的自动化。
关键词：可编程逻辑控制器，变频调速，设计ABSTRACTIn recent years, China's economic development, social construction and urban construction and development is very fast, but also to the infrastructure construction proposed higher requirements. The construction of urban heating water system is one of the important aspects, the reliability, the stability and the economy of the water supply directly affect the user's normal work and life.. With the people continuously improve the quality and reliability of water supply system, using advanced automation technology, control technology and communication technology design of high performance, high energy saving, can adapt to the water supply factory complex environment of constant pressure water supply system to become an inevitable trend.This thesis mainly studies the water control system of domestic water, and makes the control system to realize automatic water injection, automatic heating, automatic water supply three processes. The system on a programmable logic controller (PLC) for the control of the core, the touch screen as the operating platform. Using all kinds of sensor to measure liquid level, pressure, temperature and other information, also according to the formulation of control strategy is used to automatically adjust the output frequency of a frequency converter and constant frequency of the pump start and stop, to achieve the water supply to the automation.KEY WORDS：PLC，Frequency conversion speed control，Design目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2系统功能设计 (1)第二章生活热水控制系统的总体设计 (3)2.1 生活热水控制系统构成方案 (3)2.2 生活热水控制系统的控制方案 (4)2.3 本章小结 (5)第三章系统的硬件原理设计 (6)3.1 系统整体硬件设计 (6)3.1.1 控制器及各扩展插件设计 (6)3.1.2 触摸屏的选型 (7)3.1.3 热泵机组选型 (7)3.1.4 变频器选型 (9)3.1.5传感器的选择 (9)3.1.6供水机组的选型 (10)3.2 I/O地址分配 (11)3.3 系统硬件线路设计 (12)3.4 本章小结 (15)第四章生活热水控制系统软件的设计 (16)4.1 编程方法 (16)4.2 编程软件的简单介绍 (16)4.3 PLC功能设计 (16)4.4 手动模式设计 (18)4.5 自动模式设计 (18)4.5.1 自动注水阶段 (19)4.5.2 自动加热阶段 (20)4.5.3 自动供水阶段 (21)4.6 触摸屏设计 (22)第五章总结与期望 (23)5.1 总结 (23)5.2 展望 (23)致谢 (24)参考文献 (25)第一章绪论1.1 引言近些年来我国经济发展，社会建设以及城市建设发展十分迅速，同时也对基础设施建设提出了更高的要求。
基于PLC的水温控制系统设计与实现
摘要 ： 以三 菱 Ｐ Ｌ Ｃ控制 器为例 ， 对温度控 制 系统进行 简单的介 绍。主要从硬件设计 以及软件设计入手 ， 并对整 个系统进
行 了连接 调试 ， 经过 实践测定 ， 证 明 了该ห้องสมุดไป่ตู้系统的稳 定性 以及抗 干扰 能力比较 强， 实际应用价值 比较 高。
关键词 ： Ｐ Ｌ Ｃ； 水 温控 制 ； 系统 设 计 中图分类号 ： Ｔ Ｐ ２ 文献标 识码 ： Ａ
文章编 号： １ ６ ７ ３ － １ １ ３ １ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ２ － ０ ０ ７ ６ － ０ １
在众多的温度系统之中，基于单片机 的温度控制系统其 工作运行情况稳定 以及温度控制精度非常高，但 是较之于其
３软 件设 计
Ｐ Ｌ Ｃ编程是采用手持编程器 ， 水温传感器选择 ＤＳ Ｉ ８ Ｂ ２ ０ ，
（ ２ ） Ｐ Ｉ Ｄ控制 。 Ｐ Ｉ Ｄ 控 制 是 控 制 系 统 中 较 为 受 欢 迎 的 一 种 方式 ， 控 制 效 果 也 十 分好 。
外界输入 的输入方式有两种 ，一是无源触点式输入 以及 有源传感器 的输入 ， 这些器件与 Ｐ Ｌ Ｃ的连接是通过 Ｐ Ｌ Ｃ端子 的， 通过 Ｐ Ｌ Ｃ公共端子形成 闭合 的有 电源 电路后才能正常工 作， 所 以必须考虑到供 电。在输入 电路 中增加 了光耦 ， 这是 由 于Ｐ Ｌ Ｃ输入 电路 中， 内部电源 的高 电平是 ２ ４ Ｖ， 远远高于单片 机 的高电平， 所 以要增加光耦进行隔离 。为了限制电流量 ， 在 光耦输入部分要接 入 １ 千欧的电阻一个 ， 在输出部分接入 ３ ． ４
压 范 围为 １ ２ Ｖ ～ ２ ４ Ｖ。
（ １ ） 采样周期的选择。 为了使得数字模拟 的精度得 以提高， 我们希望采样 的周期尽可能减少 ， 这样就能使得控制效果更加
plc烧水壶温度控制课程设计
plc烧水壶温度控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理，掌握其在温度控制中的应用；2. 学生能掌握烧水壶温度控制系统的组成及工作原理；3. 学生了解并掌握温度传感器、继电器等元器件在PLC温度控制系统中的应用。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计并搭建一个简单的PLC烧水壶温度控制系统；2. 学生能够编写PLC程序，实现烧水壶温度的自动控制；3. 学生能够通过实际操作，掌握系统的调试与优化方法。
情感态度价值观目标：1. 学生通过课程学习，培养对自动化技术的兴趣，提高对工程技术的认识；2. 学生在小组合作中，学会沟通与协作，培养团队精神；3. 学生能够关注PLC技术在生活中的应用，增强环保意识，提高社会责任感。
课程性质分析：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识与实践操作，使学生能够更好地理解PLC在温度控制领域的应用。
学生特点分析：学生为初中生，具备一定的物理知识和动手能力，但对PLC技术了解较少，需要从基础入手，逐步引导。
教学要求：结合学生特点和课程性质，采用循序渐进、理论联系实际的教学方法，注重培养学生的动手能力和团队协作能力。
通过课程目标的分解，使学生在学习过程中达到预期的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 理论知识：- PLC基本原理与结构；- 温度传感器工作原理及其在PLC系统中的应用；- 继电器、接触器等常用低压电器的工作原理；- 温度控制系统的基本组成及工作原理。
2. 实践操作：- PLC编程软件的使用与操作；- 设计并搭建PLC烧水壶温度控制系统；- 编写PLC程序，实现温度控制功能；- 系统调试与优化。
3. 教学大纲：- 第一周：PLC基本原理与结构，温度传感器介绍；- 第二周：常用低压电器工作原理，温度控制系统组成；- 第三周：PLC编程软件操作，编写温度控制程序；- 第四周：搭建烧水壶温度控制系统，进行系统调试与优化。
课程设计基于PLC的电加热炉温度控制系统设计
第一章绪论1.1选题背景及意义加热炉是利用电能来产生蒸汽或热水的装置。
因为其效率高、无污染、自动化程度高，稳定性好的优点，冶金、机械、化工等各类工业生产过程中广泛使用电加热炉对温度进行控制。
而传统的加热炉普遍采用继电器控制。
由于继电器控制系统中，线路庞杂，故障查找和排除都相对困难，而且花费大量时间，影响工业生产。
随着计算机技术的发展，传统继电器控制系统势必被PLC所取代。
二十世纪七十年代后期，伴随着微电子技术和计算机技术的快速发展，也使得PLC 具有了计算机的功能，成为了一种以电子计算机为核心的工业控制装置，在温度控制领域可以让控制系统变得更高效，稳定且维护方便。
在过去的几十年里至今，PID控制已在工业控制中得到了广泛的应用。
在工业自动化的三大支柱（PLC、工业机器人、CAD/CAM）中位居第一。
由于其原理简单、使用方便、适应能力强，在工业过程控制中95%甚至以上的控制回路都采用了PID结构。
虽然后来也出现了很多不同新的算法，但PID仍旧是最普遍的规律。
1.2国内外研究现状及发展趋势一些先进国家在二十世纪七十年代后期到八十年代初期就开始研发电热锅炉，中国到八十年代中期才开始起步，对电加热炉的生产过程进行计算机控制的研究。
直到九十年代中期，不少企业才开始应用计算机控制的连续加热炉，可以说发展缓慢，而且对于国内的温度控制器，总体发展水平仍不高，不少企业还相当落后。
与欧美、日本，德国等先进国家相比，其差距较大。
目前我国的产品主要以“点位”控制和常规PID为主，只能处理一些简单的温度控制。
对于一些过程复杂的，时变温度系统的场合往往束手无策。
而相对于一些技术领先的国家，他们生产出了一批能够适应于大惯性、大滞后、过程复杂，参数时变的温度控制系统。
并且普遍采用自适应控制、模糊控制及计算机技术。
近年来，伴随着科学技术的不断快速发展，计算机技术的进步和检测设备及性能的不断提升，人工智能理论的实用化。
因此，高精度、智能化、人性化必然是国内外必然的发展趋势。
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。
利用PLC控制恒温热水供应
利用PLC 控制恒温热水供应发布时间：2021-08-06T16:44:44.230Z 来源：《中国电业》2021年第10期作者：李艺英[导读] 本文通过分析原热水供应系统存在的问题。
李艺英广东泰科物业管理有限公司摘要：本文通过分析原热水供应系统存在的问题。
提出利用PLC自动控制方式，并配以触摸屏、温度传感器、液位传感器、电磁阀、发热管等不同功能元件，根据设定温度、水位等方式通过PLC自动控制，使热水始终保持在合适的范围。
解决旧式热水供应系统供水忽冷忽热，长时间排放冷水浪费资源和时间现象以及热水忽冷忽热对婴幼儿存在不安全的问题。
概要地阐述了改造后使用PLC实现自动化控制的可行性和可靠性。
改造后使用恒温水箱先混合冷热水保持温度后再供应热水，热水温度保持稳定、可靠，并且节约了工作时间，减少资源浪费，使用操作简单，特别在医院里婴幼儿健康安全得到了有效保障。
关键词：传感器 PLC 自动控制一、改造前热水供应系统情况原来热水供水系统是由太阳能热水供应设备利用太阳能和热泵产生热水，再通过水泵、管道输送到科室，科室末端通过混水阀调节混合后再使用，如图（1）工作流程。
通过日常使用发现，本系统存在如下几点问题。
1、长时间不用热水时，末端管道热水由于不流动很快会冷却，再次使用时会花较长时间大量放掉管道内的冷却水直至热水到来，造成时间和资源浪费。
2、由于医院所在位置水质较硬，混水阀使用时间长出水口会结晶，特别电子混水阀受影响更大，影响出水量，温度无法精确调节，而且混水阀制造材质的不同，损坏程度也不同，经常需更换维修，增加维护成本。
3、水温调节不准确，温差变化大，对婴幼儿健康影响较大，容易感冒或炀伤等其他安全事故，存在极大安全隐患。
针对以上存在的问题，分析原因，决定作出方案加以改造。
二、改造方案设想把原来的混水阀取消，增加一套恒温装置，利用PLC进行自动智能控制，将冷水热水先混合在保温储水罐内，加以辅助功能使水温根据要求保持在设置范围，使用时自动供应。
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错误状态
识别码 K2030
保留
（1）BFM#0：用于为每个通道 选择K或J类型的热电偶。4位十 六进制数的每一位对应一个通 道，最后一位为通道1。其中 0——K型1——J型3——不使用 （2）识别码缓冲寄存器BFM#30： 本单元的识别码是K2030，在用 户程序中使用这个号码，以在 传输/接收数据之前确认此特殊
（2）当水位高于低水位，并且温度低 于90℃时，打开电源控制开关进行加热， 红色指示灯点亮，并且此时不能出水；当 温度大于95℃时，绿色指示灯点亮，打开 出水阀，可以出水；当温度达到100℃时， 停止加热，红色指示灯熄灭。
实训器材
序号 1
2
3 4 5 6 7 8 9 10
符号
设备名称
PLC 可编程控制器
AD16-22C AC220V CJX2-1210线圈电压AC 220V
单位 数量 备注 台1
台1
个1 个1 个1 个2 个2 个2 个2 个1
项目分析 在电热饮水机温控系统中，水位高低通过液位
传感器控制，热电偶感测水温的高低，再通过模拟 量输入模块进行采集。
本次实训使用的是四通道热电偶传感器用模拟 量输入模块FX2N-4AD-TC，可用于J型和K型热电偶。
模拟电路
FX2N扩展总线8点（I/O均可） 24V DC±10%，50mA
数字电路
5V DC，30mA（由主单元的内部电源供电）
FX1N/FX2N/FX2NC（需要FX2NC-CNV-IF）
项目实施
【任务一】：学习相关知识 活动3：FX2N-4AD-TC四通道热电偶传感器用模拟量输入模块 2.FX2N-4AD-TC温控模块与热电偶的连接
(D)FROM(P)： 17
BFM写入指令
16位/32位BFM写入指令
源操作数S·：K、H、 KnX、KnY、KnM、KnS、
TO(P)：9
FNC（79）（D）
T、C、D、V、Z其他
TO（P）
功能：用于PLC基本单元将数据写 操作数m1、m2和n ：
入特殊功能模块缓冲寄存器BFM中。
K、H
(D)TO(P)：17
类型K
-1480～+21920
类型J
-1000～+6000
类型J
-1480～+11120
类型K
0.4℃
类型K
0.72℉
类型J
0.3℃
类型J
0.54℉
±（0.5%满量程+1℃） 纯水冷凝点：0℃/32℉
（240ms±2%）×4通道（不使用的通道不进行转换）
模拟和数字电路之间用光电耦合器隔离DC/DC转换器用来隔离FX2N主单元电源模拟通道 之间没有隔离
名称
指令格式及功能
可用软元件
程序步
BFM读出指令
16位/32位BFM读出指令
FNC（78）（D） FROM（P） 功能：用于PLC基本单元从特殊功 能模块缓冲寄存器BFM中读取内容。
目的操作数D· ： KnY、KnM、KnS、T、 C、D、V、Z其他操作 数m1、m2和n ：K、H
FROM(P)：9
教学目标 1.学习BFM读出指令和写入指令的使用 2.掌握FX2N-4AD-TC四通道热电偶传感器用模拟量输 入模块的功能、连接方法、参数设置及编程方法 3.能根据控制要求正确编写PLC梯形图程序
项目描述
电热饮水机控制示意图如图所示， 控制要求如下：
（1）当饮水机水位低于低水位开关时 ，打开进水阀开始进水；水位高于高水位 开关时，关闭进水阀，停止进水。
其中：特殊功能模块号：m1=0～7、缓冲寄存器编号：m2=0～31、传送点数：n=1～32
项目实施
【任务一】：学习相关知识 活动2：学习PLC基本单元与特殊功能模块之间的读/写操作 3.FROM、TO指令程序举例
当X0为“ON”时，将模块号为1，缓冲寄存器编号 为BFM#29的内容读出传送到PLC的K4M0中；
项电偶传感器用模拟量输入模块 3.温度转换特性曲线
项目实施
【任务一】：学习相关知识
活动3：FX2N-4AD-TC四通道热电偶传感器用模拟量输入模块 4.FX2N-4AD-TC温控模块缓冲寄存器BFM的分配
BFM编号 #0
* #1～#4 * #5～#8 * #9～#12 * #13～#16 * #17～#20 * #21～#27
* #28 #29 #30 #31
内
容
热电偶类型K或J选择模式。默认值=H0000
平均值取样次数（1～256）。默认值=8
CH1～CH4在0.1℃单位下的平均温度
CH1～CH4在0.1℃单位下的当前温度
CH1～CH4在0.1℉单位下的平均温度
CH1～CH4在0.1℉单位下的当前温度
保留
数字范围错误锁存
1.缓冲寄存器BFM 模拟量I/O模块内部有数据缓冲寄存器，它是PLC基本单
元与模拟量模块进行数据通信的区域。缓冲寄存器BFM由32个 16位的寄存器组成，编号为BFM#0～BFM#31。
项目实施
【任务一】：学习相关知识 活动2：学习PLC基本单元与特殊功能模块之间的读/写操作
2.FROM、TO指令格式及功能
A/D
热电偶传感器用 模拟量输入模块
QF
空气开关
TC
热电偶
FU
熔断器
SB
按钮开关
YV
电磁阀
SL
液位传感器
HL
指示灯
KM
交流接触器
实训设备材料表 型号、规格
FX2N-48MR-001
FX2N-4AD-TC
DZ47-10/1P WRN-231
RT18-32/2A LA39-11
DF-50-AC:220V LV20-1201
适用的控制器
摄氏度（℃）
华氏度（℉）
热电偶：类型K或J（每个通道两种都可使用），4通道，JIS 1602-1981
类型K
-100℃～+1200℃
类型K
-148℉～+2192℉
类型J
-100℃～+600℃
类型J
-148℉～+1112℉
12位转换，以16位二进制的补码形式存储
类型K
-1000～+12000
项目实施
【任务一】：学习相关知识 活动1：学习模拟量模块与PLC的连接和编号
从最靠近PLC基本单元的那个功能模块开始顺序编号，最 多可连接8台功能模块，其对应的编号为0～7（PLC扩展单元 不在此编号的范围内）。
项目实施
【任务一】：学习相关知识 活动2：学习PLC基本单元与特殊功能模块之间的读/写操作
当X2为“ON”时，将PLC中D1、D0中的32位数据 写入到模块号为1，缓冲寄存器编号为BFM#13、BFM#12
项目实施
【任务一】：学习相关知识
活动3：FX2N-4AD-TC四通道热电偶传感器用模拟量输入模块
1.性能指标
项目 输入信号 额定温度范围
数字输出
分辨率 总精度校正点
转换速度 隔离
占用I/O点数 电源特性