主动式太阳房采暖控制系统设计(下)
主动式太阳能热水供热采暖系统设计
的提 高 ，建 筑用 能迅 速增 加 ，建 筑作 为能 耗 大户 ，其
节 能设 计 显得 尤为重 要 。在建 筑 中大 力开 发 利用 太 阳
炸 管 ，并 可承 压 、产水 温度 高且 无 安全 隐 患 ，系统 稳
能 保证 率 ，按 ５ ％计 ； 为 当地 集热 器 采 光 面上 的采 ０ 暖 期平 均 日太 阳辐 照量 ，Ｊｍ之 ｄ ・ ・ ；卵 为基 于 总 面 积
离式 系统 和 闷晒式 系统 。
・
按 供 热 水 范 围划 分 为集 中供 热水 系统 和分 散 供
按 太 阳能集 热 系 统运 行 方 式 划分 为 自然 循 环 系
热水 系统 。
・
统 、直流式 系统 和强 制循环 系统 。
４ 系统 设 计
本 文 以 “ 国大 型 并 网光 伏 电站 实 证 研究 —— 中
３０ Ｗｐ ０ ｋ 并网光伏 电站”项 目太阳能采暖机房为例进
行 系统 设计 计算 。该 机 房建 筑 面积 为 １２８ｍ ，供 暖 ９． ９ 面 积 为 １６１ｍ ，跨 度 ５１ ３． ２ ． ｍ，层 高 ３ ｍ。要 求 机 房 ． ６ 供热 环境满 足室 内设备 在其 正常工 作温 度范 围内 。
的集热 器平 均 集热 效率 ，按 ５ ％计 ； 为 管路 和 储 热 ０ 装 置热损 失率 ，按 ２％计 。 ０ 经计算 ，该 系统集 热器 面积 为 １．ｍ 。 ５２ ４２３ 蓄热水 箱的设 计 ．． 蓄热 水箱 容积 应满 足 日用水 量 的需要 ，符合 太 阳能热 水 系统安 全 、节 能及 稳 定运 行 的要求 。太 阳能热水 系统 贮 水箱 的容 积 既 与太 阳 能 集 热器 总面积 有关 ，也 与热 水 系统 所 服务 的建 筑 物 的 要求 有关 ，贮 水箱 的设 计对 太 阳 能集热 系 统 的效率 和 整个 热水 系统 的性 能都 有 重要 影 响 。太 阳能热 水供 热 采 暖系统 的 蓄热水 箱 容积应 根 据 日用热 水 小 时变化 曲 线及 太 阳能集 热 系统 的供热 能 力 和运行 规 律 ，以及常 规 能源辅 助 加热装 置 的工作 制 度 、加 热特 性 和 自动温
太阳能集中供热自动控制系统设计
摘要随着社会经济的迅速发展和世界能源的紧张，工业和城市居民对供热质量和供热可靠性的要求不断提高，利用先进的自动化技术、控制技术，设计高性能、高节能、能适应不同领域的供热系统成为必然趋势。
本论文首先通过分析太阳能集中供热自动控制系统的基本特性和PID恒温水箱控制原理，阐述了水泵变频运行的节能原理，设计了一种恒温、变频调速恒压供水控制系统。
该系统基于西门子公司PLC及扩展模块构建硬件平台的设计方案，采用温度、水位、压力等测量变送器，对供水箱的温度参数进行检测与控制，根据采集到的温度信号控制进水阀开度的大小和加热器的通断。
供水过程中对管网末端压力及水箱水位参数进行检测和控制，并根据采集到的压力和水位信号，控制水泵的工频运行、变频运行以及启停顺序。
论文主要阐述了I/O分配表、外部端子接线图、主电路控制原理图等硬件设计及梯形图软件设计内容。
目前，本文的太阳能集中供热自动控制系统已在辽工留学生公寓住宅供热控制系统中得到应用，经实践证明该系统具有高度可靠性和实时性，极大地提高了太阳能供热的质量，并且节省了人力，具有明显的经济效益和社会效益。
关键词：可编程控制器；恒温供水；变频器；恒压供水SummaryWith therapid socio-economicdevelopment and theworld's energytension, industrial and urbanresidents'quality of heatingand heatingincreasingreliability requirements, the use ofadvanced automationtechnology, controltechnology, designhigh-performance,high energy,able to adapt todifferentfield ofheating systemshas become an inevitabletrend.This paper first analyzes the solar central heating system, the basic characteristics of the automatic control and PID control theory thermostatic water tank and pump frequency operation described energy conservation principle, the design of a constant temperature, frequency control water supply control system.Thesystem is based onSiemensPLCand expansionmodulesto buildthe hardware platformdesign, the use oftemperature, water leveland pressuremeasurement transducer,the temperature ofthe water supplytankparametersto detect and control, according to thecollectedtemperature signalcontrolledinlet valveopenthe size anddegree ofthe heateroff.Wateron theofficial website of theend ofthe processpressureand waterleveldetection and controlparameters, and according tothe collectedpressureand water levelsignals to control thepumpfrequency operation, frequencyoperation, andstart and stopsequences.Thesisdescribes theI / Oallocation table, the external terminalwiring diagram,main circuitcontrol schematicsand other hardwaredesign andsoftware designladdercontent.Currently,thissolarcentral heatingsystems haveautomatic controlengineeringstudentsinLiaoningapartmentresidential heatingcontrol system has beenapplied,the system hasprovenhigh reliability andreal time,which greatly improved thequality ofsolar heatingandsave manpower,with obvious economicand social benefits.Keywords: PLC;temperature transmitter;inverter;pressure transmitter;LevelTransmitter目录第1章绪论 (1)1.1课题设计的背景 (1)1.2简述太阳能新能源的发展趋势 (1)1.3简述太阳能热利用的意义 (3)1.4任务及要求 (3)第2章系统设计方案 (5)2.1 系统总体设计方案 (5)2.2 液位控制系统设计 (6)2.3 温度控制系统设计 (8)2.3.1 太阳能热水系统辅助热源选择 (8)2.3.2 冷热水混合方案 (9)2.4 压力控制系统设计 (9)2.4.1 变频构成恒压供水系统的构成及工作原理 (10)2.4.2 变频调速原理 (12)2.5 日用水量的确定 (13)2.6 太阳能集热面积的确定 (14)第3章硬件电路设计与器件选型 (15)3.1 I/O分析 (15)3.2 PLC及扩展模块选型 (16)3.3 I/O分配 (17)3.4 调节阀 (18)3.5 压力传感器液位传感器的选择 (19)3.6 温度传感器 (21)3.7 电机水泵 (21)3.8 变频器 (22)3.8.1 变频器的型式选择 (22)3.8.2 变频器容量选择 (23)3.8.3 变频器箱体结构的选用 (23)3.9 电磁阀 (24)3.10 电加热器选择 (25)3.11 恒压供水配电电路图 (26)3.12 水泵控制主电路设计 (27)第4章数字PID及系统编程 (28)4.1 PID调节原理 (28)4.2 PID参数设置 (29)4.3 PID设定值的调整 (30)4.4 STEP7-Micro/Win32简介 (31)4.5 程序流程设计 (32)4.5.1 液位控制系统流程图 (32)4.5.2 温度控制系统流程图 (33)4.5.3 压力控制系统流程图 (34)4.5.4 主程序 (35)4.5.5 初始化程序 (35)4.5.6 控制程序 (37)4.5.7 自动程序 (38)4.5.8 手动程序 (40)第5章设计总结 (42)致谢 (43)参考文献 (44)附录Ⅰ (45)附录Ⅱ (46)附录Ⅲ (47)第1章绪论1.1课题设计的背景太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源。
主动式太阳房温度蚁群-PID控制系统研究
主动式太阳房温度蚁群-PID控制系统研究摘要：文中在研究主动式太阳房采暖系统基础上，针对其中的温度控制，提出了一种蚁群—PID的复合控制算法。
该算法利用蚁群算法在线优化PID控制器的三个参数，达到改善整个控制系统性能、取得最佳控制效果的目的。
经过仿真验证，该复合控制算法的控制性能优于常规的控制器，对主动式太阳房中的温度调节取得了良好的控制精度，以及调节的平滑性、可靠性，提高了太阳能这种可再生能源的使用效率，发挥了其在建筑节能中的作用，突出了信息技术在节能降耗中的功效。
关键词：主动式太阳房集热设备PID 蚁群算法随着我国能源需求的与日俱增，对太阳能这种可再生能源的使用愈加受到人们关注。
尤其在建筑节能中，关于太阳能的应用成为热点。
在以往主动式太阳房的控制系统中，控制系统采用常规的PID温度控制算法。
该算法使得系统的可靠性及鲁棒性都得不到最大的满足，而本文针对“主动式太阳房”这种新型的太阳能应用模式，提出了其中的温度控制算法。
如图1所示，主动式太阳房主要是由太阳能集热器、蓄热水箱、循环水泵、散热器、辅助热源、温度传感器、控制系统等组成，太阳房中的控制系统是恒温控制系统，而太阳房的采暖及供热系统主要是针对温度的控制。
在控制系统策略的选择方面，一般采用PID控制算法，若其三参数、、（­——比例系数；——微分系数；——积分系数）选择恰当，控制算法就有良好的鲁棒性及可靠性。
因此，针对不同被控对象的PID三参数的整定问题，一直是该算法应用的“瓶颈”。
本文正是根据太阳房温度控制的特点，提出蚁群—PID控制算法。
1 主动式太阳房采暖系统[1][2][5]主动式太阳房采暖系统（如图1所示），可分为三个回路，主要包括集热器、蓄热水池、循环水泵、散热器、辅助热源、温度传感器，控制器等设备。
第一个回路为集热回路。
安装在集热器底部的温度传感器采集到的温度高于设定的温度值时，控制器对循环水泵操作，水泵开启，此时水从补水箱经循环泵进入集热器，然后经由补水泵到达蓄热水箱，完成热量的交换和储存。
主动式太阳能建筑采暖供热系统
主动式太阳能建筑采暖供热系统天津大学环境学院：宋大伟学号2514214020摘要:伴随着能源的日益匮乏，清洁、丰富且廉价的太阳能资源的利用越来越受到人们的重视。
其中，太阳能热水器是我国最主要的利用太阳能辐射能的方式，技术最成熟、发展最迅猛、市场化最成功。
本文是太阳能热水器集中供热系统在住宅小区的设计应用情况。
关键词：太阳能建筑倾斜角纬度目前我国大力提倡环境保护和能源节约,使得太阳能技术得到长足的发展。
家用太阳能热水器走进了千家万户。
据资料显示:太阳能热水器具有节约常规能源、不会造成环境污染、使用方便、经济效益明显等优点。
浙江省年平均日照量在2000h以上,太阳能的利用具有很大的潜力。
但是太阳能热水系统尚未纳入建筑给排水设计,造成住户在购买商品房后各自安装太阳能热水器,因没有统一的规划,使得布置上零零落落;且现在新建住宅取消屋顶生活水箱,采用变频泵供水,住户只好用塑料管沿外墙把冷水接至太阳能热水器,再沿外墙把热水引下,在外墙凿洞进入室内。
由于所采用的塑料管颜色不一、管径各异,未采取可靠的固定措施,一遇大风随风摆动,极易造成事故;且水管如蜘蛛网般布在外墙面,墙面上千疮百孔,遇漏水,墙上水渍斑斑,严重影响市容市貌。
针对上述情况,考虑在住宅给排水设计时应把太阳能热水系统作为设计内容之一,以避免上述情况的出现。
本文是太阳能热水器集中供热系统在住宅小区的设计应用情况。
一、课题项目概况1、项目介绍该住宅小区位于浙江省衡州市城东,共四期开发项目。
四期建筑面积4.2万m2, 都为6层带跃层住宅一梯两户,为坡屋顶。
供水方式为小区消防生活水池-变频泵-用户,取消屋顶生活水箱。
水池集中设置在小区绿化带内。
结合前三期的经验, 改变以往先建设后配套造成的重复施工、重复破坏,并相互抢占屋面、安装混乱的不合理做法。
决定四期工程太阳能热水系统与主体同步设计、施工,并同步交付使用。
设计中优化太阳能屋面热水器设置及循环水系统,有效利用屋面空间、科学选择热水器朝向、合理配管、充分发挥设备功效。
主动式太阳房采暖控制系统设计(上)
W s
k e s Ts 1
W s
k e s T1 s 1T2 s 1
• 机理建模。即太阳房热工建模对假定的模型进行验 证；验证结果与假定模型基本符合。 • 被控对象特性。分析大量同类资料及机理建模得到 的模型结构，可知被控对象存在以下特性：大惯性、 纯滞后和时变的特性。
PID 串级控制 改进串级控制
1
幅 0.8 值
0.6
0.4
0.2
0
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
时间（S）
三种控制策略稳态时间响应
回路加干扰分析比较
串级控制策略副回路加入持续随机干扰
• 副回路加入持续随机干扰改进串级控制仿真策略框图
1.5
1.4
串级控制
给定温度 PID调节器 实测温度
模糊自整定PID串级控制系统框图
• 模糊自整定PID串级控制系统主控制器设计
PID控制器
KP KI KD
u
e(k ) e( k )
模糊化 输入隶 属度
模糊控制 模糊规 则库
解模糊化 输出隶 属度
4 仿真分析比较
• 对PID、串级控制系统和改进串级系统，分别从时
1 主动式太阳房工艺流程及控制要求
2 被控对象特性分析及建模
• 采暖被控对象可以分为开关量和过程量， 开关量主要包括集热泵、换热泵、散热泵 和辅助加热器 ；防冻阀、自动补水阀、 取水阀、供暖选择阀和辅助加热切换阀实 现开启和停止，控制相对容易实现。
• 采暖房间温度（过程量），房间温度调节方式一般 采用定温变流量和定流量变温度进行调节，采用定 温变流量控制。 • 采暖温度控制模型建立：由于受到太阳周期性变化 、 集热器效率，限制了采暖供水温不超过70摄氏度， 受房间被动接受太阳辐射和散热影响，可得到房间 温度是逐渐上升到某个值附近波动，可以近似的认 为被控对象采暖房间温度是具有自衡能力，因此近 似为太阳房数学模型是一阶或者二阶加滞后处理。
太阳能热水器自动控制系统毕业设计
太阳能热水器自动控制系统绪论太阳能热水器已经进入千家万户，太阳能热水器给人们的生活或工作提供了很大的便利，但是还存在着很大的不足。
比如夜间用水，太阳能即便有很强的保温设备，但收到外接温差的影响，内部温度还是会下降。
如何实现热水的实时供给，成为一个研究的方向。
本课题根据上述问题，提出解决方案，重在研究自动加热系统，完善太阳能热水器的功能，提高使用性。
本设计使用STC89C52系列单片机作为主节制模块,实现太阳能自动控制系统设计，该系统由八个基本模块组成，实现对太阳能水箱水位、温度的实时检测并报警，通过按键调整时间设置，切换夜间自动加热和手动加热等多种功能。
本设计进行了proteus仿真，验证可行之后，通过软件绘制电路原理图，然后根据电气路焊接实物，在实物上完成所有预期功能。
关键词：单片机太阳能自动控制软件仿真ABSTRACTThe design is designed based on STC89C52 microcontroller to control the smart car automatic tracing system is easy to use, which covers the design of modules and software of automatic tracing smart car hardware on the main part. The smart car automatic tracing system is based on C52 microcontroller based controller core, then the four road to pavement of injection tube of infrared detection system to detect the track, then the signal detected by the real-time feedback transmission for C52 mcu. C52 microcontroller receives the detection signal, compares the relative software according to internal procedures,obtained through the analysis results to control the drive motor running, driving direction which drives rotation control to control the wheels of the car car, allowing the car to travel to their own along the track laying. In this way, the automatic tracing smart car is basically can be completed along the self laying automatic tracing on the track to run.Keywords:STC89C52，Infrared system，Direct-current machine，Auto-tracking目录1概述 (4)1.1本课题的研究意义 (4)1.2本课题研究的应用前景与国内外进展 (4)1.2.1国内wai进展及应用前景 (4)1.2.2本论文的研究目标与研究内容 (4)2 系统总体设计 (4)2.1 系统设计规划 (4)2.2模块方案论证 (5)3 硬件设计 (6)3.1传感器检测模块 (6)3.1.1液位传感器原理与应用 (6)3.1.2水温传感器检测模块 (7)3.2液晶显示模块 (8)3.3单片机 (8)3.3.1单片机晶振模块 (9)3.3.2单片机复位模块 (9)3.3.3单片机P0口上拉电阻 (9)3.3.4最小系统原理图 (10)3.4时钟模块 (10)3.5光耦继电器模块 (11)3.6电源模块 (11)3.7按键模块 (12)4 软件设计 (13)4.1软件架构图 (13)4.2系统设计总流程图 (13)4.3水位检测软件设计 (14)4.4液晶显示软件设计 (15)4.5温度传感器软件设计 (16)4.6时钟模块软件设计 (17)4.7按键扫描软件设计 (18)5测试和分析 (19)5.1测试 (19)5.2性能分析 (20)总结 (20)致谢 (21)参考文献 (22)1概述1.1本课题的研究意义随着科技的进步，太阳能热水器逐步进入千家万户。
主动式太阳能热水供热采暖系统设计
主动式太阳能热水供热采暖系统设计一、引言太阳能热水供热采暖系统是指通过太阳能采集器将太阳能转化为热能，用于供应热水和供热采暖。
本文将介绍一个基于主动式太阳能热水供热采暖系统的设计。
二、系统工作原理1.太阳能采集器：通过该部件将太阳能转化为热能，一般采用平板式太阳能集热器或真空管式太阳能集热器。
太阳能采集器通常安装在屋顶或阳台等能够接受充足阳光的位置。
2.储热水箱：该水箱用于存储太阳能采集器采集到的热能，保证系统在夜间或无太阳能供应时仍能提供热水和采暖。
储热水箱具有一定的绝热性能，以减少热损失。
3.循环泵：通过循环泵，将储热水箱中的热水循环送至用户使用处，如热水龙头和采暖设备，确保用户得到热水和供暖。
4.控制系统：控制系统是系统的智能大脑，通过监测太阳能采集器的热能输出和储热水箱的温度，自动控制循环泵的运行和关闭，以保证系统性能和操作的便利性。
三、系统设计要点在设计太阳能热水供热采暖系统时，需要考虑以下几个要点：1.太阳能采集器的选择：选择合适的太阳能采集器非常关键。
平板式太阳能采集器适合于采集温度在60℃以下的热水，而真空管式太阳能采集器适合于采集高温水。
根据不同地区的太阳能资源和用户需求，选择合适的太阳能采集器。
2.储热水箱的设计：储热水箱应具有足够的容积，以满足用户的热水使用需求和采暖需要。
同时，储热水箱应具备较好的绝热性能，以减少热损失。
3.循环泵的选择：循环泵应具备较高的扬程和循环流量，以确保热水能够顺畅地从储热水箱送至用户使用处。
4.控制系统的设计：控制系统应具备可靠的控制功能，能够智能地监测太阳能采集器的热能输出和储热水箱的温度，并根据实际情况自动调节循环泵的运行和关闭。
五、系统优势1.环保节能：太阳能作为可再生能源，不会产生二氧化碳等有害气体，对环境友好。
同时，太阳能的利用可以减少传统能源的消耗，达到节能的目的。
2.经济实用：太阳能是一种免费的能源，通过太阳能热水供热采暖，可以减少传统能源的使用，降低能源成本。
主动式太阳房的设计应用
主动式太阳房的设计应用张宁;张殿光【摘要】以一栋小规模别墅为对象，提出了以太阳能—热泵为热源供热的方法，确定了太阳能集热器的面积和贮热水箱的容量，解决了太阳能的不可控制性等问题，对节约能源以及环境保护有重要的作用。
%Taking a small-scale villa as the target,the paper puts forward heating methods with solar energy-heat pump as heating source,deter-mines the solar heating cluster case area and hot water storage tank volume,and solves uncontrollability problemsof solar energy,which has sig-nificant role for saving energy resources and protecting environment.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2016(042)014【总页数】2页(P180-181)【关键词】主动式太阳房;集热器;贮热水箱;热泵【作者】张宁;张殿光【作者单位】大连海洋大学机械与动力工程学院，辽宁大连 116000;大连海洋大学机械与动力工程学院，辽宁大连 116000【正文语种】中文【中图分类】TU201.5能源是人类生存和社会发展的物质基础,相比煤，石油，天然气等不可再生能源燃料，太阳能燃烧时不会释放大量气体，使环境受到污染，而且我国是太阳能资源十分丰富的国家之一，尤其是大西北，太阳能的开发利用具有巨大的潜力。
太阳能作为新能源，目前已经成为国内外研究的热点。
比利时的LV.Polle 通过实验方法分别测定和比较了玻璃和塑膜内壁凝结对太阳能透射率的影响。
北京林业大学研制的太阳能用于木材干燥系统验证了太阳能应用于木材干燥工艺的流程及效果；繆恩等介绍了太阳能干燥室干燥硬杂木的工艺。
太阳能城市采暖系统规划与设计
太阳能城市采暖系统规划与设计下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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基于IMC-PID的主动式太阳房温度控制系统
基于IMC-PID的主动式太阳房温度控制系统
王海峰;于军琪;肖庆玲;刘艳峰
【期刊名称】《装备制造技术》
【年(卷),期】2010(000)006
【摘要】针对主动式太阳房采暖房间系统的温度控制问题,具有非线性、大滞后、参数整定复杂等特点,在研究主动式太阳房的工艺基础上,利用内膜控制(IMC)调节参数简单、鲁棒性强与传统PID易于实现相结合的特点,设计了控制系统,实验仿真表明,该算法控制参数整定简单,具有良好的抗干扰性和鲁棒性,能有效提高系统的控制品质,实现主动式太阳房的最佳控制,不仅能优化生产采暖过程,而且可提高太阳能能源利用率、达到节能的目的,具有重要的实用价值与推广价值
【总页数】3页(P64-66)
【作者】王海峰;于军琪;肖庆玲;刘艳峰
【作者单位】西安建筑科技大学,陕西,西安,710055;西安建筑科技大学,陕西,西安,710055;西安建筑科技大学,陕西,西安,710055;西安建筑科技大学,陕西,西安,710055
【正文语种】中文
【中图分类】TU832
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1.主动式太阳房的设计与试验 [J], 梁盼;刘圣勇;孙兵兵;邹会发;华磊;刘亮
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能源科学技术：太阳能光伏发电技术必看题库知识点(题库版)
能源科学技术：太阳能光伏发电技术必看题库知识点（题库版）1、单选安全生产事故发生的原因，在事故总数中占有很大比重的原因是（）A、人的不安全行为B、管理上的缺陷C、不可抗力D、以上都是正确答案：A2、填空题生（江南博哥）产多晶硅带的方法主要有定边喂膜法、蹼状枝晶法、绳带法和模板生长法，其中产出率最高的方法为（）正确答案：模板生长法3、填空题（）是太阳能采暖的关键部件。
正确答案：集热器4、单选产品的主要技术指标检测包括外观检查、（）测定、绝缘强度和耐压等指标检测等。
A.自身误差B.基本误差C.化误差D.误差正确答案：B5、填空题楼房建材一体型太阳光发电系统的模板形式有（）；（）、强化玻璃合成型等。
正确答案：普通型、屋顶材料一体型6、填空题透明盖板是平板型集热器中（），并由透明（）材料组成的板状部件。
正确答案：覆盖吸热板；或半透明7、填空题单晶硅太阳能电池组件的生产流程：（）硅棒（）（）太阳电池组件；多晶硅太阳能电池组件的生产流程：（）硅碇（）硅片太阳电池太阳电池组件。
正确答案：高纯硅材料；硅片；太阳电池；高纯硅材料；硅块8、填空题太阳能到达地球的总辐射能量应该是太阳常数与（）的乘积。
正确答案：地球面投影面积9、问答题太阳能发电的优点？正确答案：（1）没有运转部件，可以安静地生产清洁能源（2）维护简单，容易实现自动化和无人化（3）与规模大小无关，可按一定的效率发电（4）由于是模板结构，易于产生规模化效益（5）用扩散光也可以发电（6）光发电是对废弃能源的有效利用（7）太阳储量无限并且免费10、填空题利用风力机可将风能转换成（）、机械能和热能等。
正确答案：电能11、填空题聚光太阳灶是利用（）聚光的特性，大大提高了太阳灶的功率和聚光度。
正确答案：抛物面12、问答题HZT035-18型号代表什么意思？正确答案：H-皇明；Z-公共场所照明；T-庭院灯；035-灯光源高度3.5米；18-18款式。
13、填空题构成太阳的主要成分是（）和氦正确答案：氢14、填空题阴雨天（）占总辐射的大部分。
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N
T==设定值
Y
结束
开始
主程序流程图
自动运行子程序流程图
开始
开始
读取水位L
水位L≥设定值1
N
读取T1
Y 补水电磁阀关闭
T1≤设定温度 Y
N
N
水位L≤设定值2
防冻电磁阀打开
Y 补水电磁阀打开
报警提示
结束
结束
自动补水子流程图
防冻子流程图
上位机变量名表
监控界面组态
通信组态
上位机变量地址表
开始界面
辅助加热启动 补水启动 防冻排空 取水启动 房间取暖 辅助加热切换 备用 备用
通信口
X2 Y0
集热泵状态 返回 换热泵状态 返回 散热泵状态 返回 集热泵启动 换热热泵启动 散热热泵启动 24VDC
OUT
下载口 OUT Y1 Y2 扩展口 连接总线 COM+
24VDC
控制器接线设计
开关量扩展模块接线设计
24VDC
照度开关 辅助加热返回 排空返回 备用 备用 备用 备用
V0+ CH1 V1+ COM CH0
DVP 16SP11R CPU
V0+ V1+ COM
D/A
V0+ CH1 V1+ COM S/S X0 IN X1
X6 X7 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 X6 Y7 COM+
24VDC
KA1 KA2 KA3 KA1 KA2 KA3
2500
3000
时间（S）
时间（S）
•
副回路时间常数变化响应比较
主回路时间常数变化响应比较
• 结论：无干扰情况下，对单回路PID、串级控制系 统和改进串级控制系统效果基本相同；干扰情况下， 串级控制系统和改进串级控制系统抗干扰性好于单 回路PID控制，主回路受到干扰情况下改进串级控 制系统抗干扰性更好，振荡幅值小；模型适应性分 析出改进串级控制系统，鲁棒性好于串级控制系统。
控制策略适应模型适应性仿真分析
1.4
1.4
1.2
T=10 T=6.3 T=10
K=25
1.2
K=25
1
1
T=6.3 幅 0.8 值 T=10
0.6
幅 值 0.8
T=6.3
0.6
K=25
0.4
0.4
0.2
0.2
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0
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
0
500
1000
1500
2000
+ 24VDC A/D
CH0
V0+ V1+ COM
4-20mA 集热器出口温度 传感器 4-20mA 集热器入口温度 传感器 4-20mA 电动调节阀
S/S X0 X1 X2 X3 X4 IN X5
DVP 16SP11R
KA4 KA5 KA6 KA7 KA8 KA9 KA10 KA11 KA4 KA5 KA6 KA7 KA8 KA9 KA10 KA11
10A
X2 1 2 3 4 5 6 7 8 910 X1
控制箱内部布置设计
控制系统内部布置
太阳房采暖控制软件设计
• 下位机控制程序：系统主程序、自动运行子程序、手 动子程序、防冻报警子程序、状态读取等。 • 上位机监控界面组态：开机界面、工艺流程、手动运 行、自动运行、参数输入、状态提示等。
下位机变量地址及名称
DVP04AD
隔离模块
调节阀
集热泵
温度传感器
换热泵 散热泵
辅助加热
电磁阀
照度开关
• 主动式太阳房采暖控制系统结构图
监控设备
控制器及扩展模块
7 采暖控制系统硬件连接设计
• 控制器接线设计 • 开关量扩展模块接线设计 • 模拟量扩展模块接线设计 • 控制系统配电设计 • 控制箱面板布置
• 控制箱内部布置
6系统方案设计及硬件选型
• 方案:触摸屏+PLC
• 方案优势：可扩展性好、上下位机通信容易实现、系统稳 定、电磁兼容性好、顺序控制容易实现、人机界面友好。 • 缺点：造价高、对于在线实现复杂控制策略程序实现困难。
MCGS触摸屏 DVP10A（电源）
DVP10SX11R （CPU）
DVP16SP11R
工艺流程
手动运行
自动运行
DVP04AD
V0+ + V1+ 24VDC CH0 COM V0+ CH1 V1+ A/D COM CH2 V0+ V1+ COM
4-20mA 蓄热水箱温度传感器 4-20mA 回水温度传感器 4-20mA 采暖供热水温度传感器 4-20mA 房间温度传感器
扩展口 连接总线 V0+ CH3 V1+ COM
模拟量扩展模块接线设计
220AC 进线 断路器
DVP10A直流电源AC/DC
DVP10SX11R（CPU)
DVP04AD
MCGS触摸屏
传感器
隔离模块
电磁阀 调节阀
控制系统配电图
200mm
SB1 SB3
SB6 SB4
SB2 SB5
400mm
MCGS
300mm
控制箱面板设计图
控制箱面板
QF
CPU DI/DO AI
下位机变量地址及名称
开始
开始
系统初始化
状态读取
状态读入子程序
L==ALx Y
N
报警子程序 N
集热泵运行 N T6 ≥B1 Y
M550==1 Y
辅助加热开启 换热泵关闭
读取自动运行参数
读取手动运行参数
换热泵运行 散热泵运行
＜B2 T6 Y
N
散热泵关闭
自动运行子程序
手动运行子程序
控制策略
散热泵运行
输出响应