【正文】 輸入器件可以是任何無源的觸點或集電極開路的 NPN 管。 32 接地 良好的接地是保證 PLC 可靠工作的必要條件。有兩種安裝方法，一是底板安裝，不同的單元有不同的安裝尺寸；另一種是 DIN（ 德國共和標(biāo)準(zhǔn)）軌道固定?？刂葡到y(tǒng)的程序的設(shè)計，主程序的編制及各功能子程序的編制以及程序的調(diào)試。除塵時。先供水 5 分鐘。 系統(tǒng)控制流程圖 建立系統(tǒng)控制流程圖 根據(jù)系統(tǒng)的控制要求及實際的控制需要，繪制系統(tǒng)控制流程圖 1）主程序控制系統(tǒng)流程圖 26 圖 3－ 8 主程序控制系統(tǒng)流程圖 水位子程序 溫度子程序 27 2） 水位子程序流程圖 圖 3－ 9 水位子程序流程圖 28 3） 溫度子程序流程圖 圖 3－ 10 溫度子程序流程圖 29 4） 除塵子程序流程圖 圖 3－ 11 除塵子程序流程圖 流程圖簡介 : PLC 投入運行，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，準(zhǔn)備好起動。主程序包含有多個分支程序，這樣既提高了編程的靈活性又減少了不必要的代碼重復(fù)，同時也方便以后系統(tǒng)擴展對軟件的修改，系統(tǒng)主要是接收上位機的控制參數(shù)，并完成太陽能熱水器溫度、液位的測量和控制任務(wù)。 22 表 3— 2 PLC的輸入端口分配 輸入點 代號 工程名稱 X0 SB 啟動按鈕 X1 SB1 總停按鈕 X2 SL1 溫度開關(guān)（常開） X3 SL2 溫度開關(guān)（常閉） X4 SB2 手動 上水 開關(guān) X5 SB3 手動 排水開關(guān) X6 SB4 手動消音 開關(guān) X7 SB5 手動加熱開關(guān) 表 3— 3 PLC的輸出端口分配 輸出點 代號 工程名稱 Y0 HL 啟動指示燈 Y1 HL1 總停指示燈 Y2 HL2 除塵指示燈 Y3 HA 報警蜂鳴器 Y4 HL3 故障指示燈 Y5 YV1 供水電磁閥 Y6 YV2 排水電磁閥 Y13 KM1 除塵電機正轉(zhuǎn)接觸器 Y15 YV3 除塵閥 Y14 KM2 除塵電機反轉(zhuǎn)接觸器 系統(tǒng)電路的設(shè)計 主電路的設(shè)計： 1) 接觸器 KM1 和 KM2 分別控制電機的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。通用設(shè)計中最常用的一 20 種補給水箱結(jié)構(gòu)。這樣冷水進入循環(huán)水箱時，通過擋板使之?dāng)U散流入不致將箱內(nèi)上部熱水?dāng)嚮臁? 1）循環(huán)水箱 循環(huán)水箱容量大小是根據(jù)熱水器裝置日產(chǎn)熱水量而定。該熱繼電器可與 CJX1 系列交流接觸器接插安裝，其實物圖如圖 3－ 2 示 [18]。 交流接觸器的選擇 本系統(tǒng)選用正泰公司生產(chǎn)的 CJX1 系列交流接觸器，該接觸器為雙斷點觸頭的直動式運動結(jié)構(gòu)，動作機構(gòu) 靈活，手動檢察方便，結(jié)構(gòu)緊湊。 對于一般生產(chǎn)機械，在滿足生產(chǎn)機械要求的前提下，優(yōu)先選用結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、價格便宜、維護方便的電動機。 ② FX_2n32MRES/UL 的特點 FX_2n32MRES/UL 屬于 FX2N系列 PLC， FX2N系列 PLC 是 FX 系列中最高級的模塊。 也可以按照如下方法計算 ， 再增加 25%～ 30 %的備用量 ， 以便隨時增加用戶程序。 16 第三章 熱水器控制系統(tǒng)的設(shè)計方案 太陽能本身是一個不斷變化、而影響其變 化的因素又較多、極其復(fù)雜的非線性變量，太陽熱水系統(tǒng)工程是一個非線性系統(tǒng)，很難建立精確的數(shù)學(xué)模型，因此采用傳統(tǒng)的控制方法難以得到較佳的控制效果。數(shù)據(jù)處理一般用在大、中型控制系統(tǒng) ,如柔性制造系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)等。世界上各主要 PLC 廠家生產(chǎn)的 PLC 幾乎都有運動控制 功能。 可編程控制器應(yīng)用領(lǐng)域 在發(fā)達的工業(yè)國家 ,PLC 已經(jīng)廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各行各業(yè)。一般小型和超小型 PLC 多采用這種結(jié)構(gòu)，如日本三菱 FX 系列的 PLC。若是 PLC本身問題 ,則可更換模塊 ,迅速排除故障 ,維修極為方便。軟件方面 ,設(shè)置故障檢測與診斷程序?，F(xiàn)代 PLC 不僅具有邏輯運算、計時、計數(shù)、順序控制等功能 ,而且還具有 A/D和 D/A 轉(zhuǎn)換、數(shù)值運算、數(shù)據(jù)處理等功能。 12 圖 2－ 4 PLC循環(huán)順序掃描工作流程圖 從圖 2－ 4 中可以看出，一個 典型的可編程序控制器在一個掃描周期中要完成六個掃描過程。 90 午代，隨著系統(tǒng)集成能力的提高， PLC 提供系統(tǒng)通信的能力，構(gòu)成可編程控制系統(tǒng) PCS（ Programmable Control System），人機界面逐步完善，具有離散 量和模擬量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的監(jiān)控能力。 PLC自產(chǎn)生至今 只有 30 多年的歷史，卻得到了迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，成為當(dāng)代工業(yè)自動化的主要支柱之一。 報警功能。 工作為 6～ 18 h。而采用人工放水時，熱水出水口位置應(yīng)較低。 循環(huán)水箱的下部均裝有冷水進水 擋板。利用這種原理，把帶有流道的金屬板封裝在一個保溫盒體中，上面蓋以玻璃，使太陽的輻射能可以進入盒體，集熱器由于吸熱體溫度較低，其發(fā)射出的大部分輻射能波長較長 (位于遠紅外區(qū)域 )，這些輻射不能穿透玻璃而被阻隔在集熱器的空腔內(nèi)，從而產(chǎn)生了所謂的溫室效應(yīng)，提高了集熱器的集熱效率。當(dāng)水溫升高后，由于運動粘度減小，沿程阻力變小，局部阻力的影響變大。太陽輻射透過玻璃蓋板，被集熱板吸收后沿肋片和管壁傳遞到吸熱管內(nèi)的水。上升水管 5 與循環(huán)水箱 3 的上部相連，另一端與集熱器 1 的上集管相接。這類熱水的特點是用水量較大而水溫不高，一般為 400C ~600C。 水箱加熱控制 如果沒有日照或者日照很弱時，到了晚上我們是否還能洗上熱水澡呢 ?答案是肯定的，不要忘了這款熱水器還有一個從系統(tǒng)。具體研究工作從以下方面展開： 1）確定系統(tǒng)的各種工序，繪制系統(tǒng)的工藝流程圖。熱管具有單向傳熱的特點，即白天由太陽能轉(zhuǎn)換的熱量可沿?zé)峁芟蛏蟼鬏斎ゼ訜崴?，而夜間被加熱的水的熱量不會沿?zé)峁芟蛳律l(fā)到周圍環(huán)境。蒸汽上升到熱管冷凝段后，通過導(dǎo)熱塊將熱量傳遞給集熱管內(nèi)的工質(zhì)，而自身又凝結(jié)成液體，依靠重力流回蒸發(fā)段。當(dāng)熱管收集到太陽的熱之后，立刻把它輸送到集熱管，并在水箱中進行換熱，于是得到熱水。 價格昂貴。全玻璃真空太陽集熱管通常采用單端開口的形式，在一端將內(nèi)、罩玻璃管環(huán)形熔封在一起。 水流系統(tǒng)常壓運行，無需帶壓設(shè)備，沒有任何安全隱患。平板型太陽集熱器以其簡單、價廉和安裝方便在全世界都獲得了廣泛的應(yīng)用。在西方先進國家，在太陽能熱水器方面的研發(fā)和推廣應(yīng)用一直比較活躍 [2]。一些缺少常規(guī)能源的國家，如日本，開始投入人力物力開發(fā)利用太陽能，經(jīng)過人們的努力，各種簡易的平板太陽集熱器已開始在市場中出現(xiàn)。近幾年來，市場上陸續(xù)出現(xiàn)了一些太陽能熱水器控制器，但大多數(shù)控制器存在著諸如性能不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生誤操作；溫度、水位檢測、控制誤差大；顯示器有時出現(xiàn)亂碼；與電輔助加熱裝置不能很好配合；太陽能利用率較低等問題，影響了用戶的使用?？删幊炭刂破饔捎诳商峁┦褂玫臅r間繼電器和中間繼電器相當(dāng)多，而且其常開常閉觸點可多次重復(fù)使用，使得我們在編程中可以隨心所欲。 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 ponents 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 bees more advanced because of my design. Keywords: PLC。 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 題 目： 基于 PLC 的太陽能熱水器自動控制系統(tǒng)的設(shè)計 姓 名： 學(xué) 院： 機電工程學(xué)院 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 班 級： 學(xué) 號： 指導(dǎo)老師： 完成時間： I 基于 PLC 的太陽能熱水器自動控制系統(tǒng)的設(shè)計 摘 要 本課題研究了可編程控制器（ PLC）在太陽能熱水器自動控制系統(tǒng)中 的應(yīng)用。 solar。用內(nèi)部編程“軟元件”取代繼電器邏輯控制電路中大量的時間繼電器和中間繼電器，簡化控制線路、有效提高系統(tǒng)的 可靠性，是 PLC 的突出特點 。更有甚者，有些控制器質(zhì)量較 差，經(jīng)常發(fā)生故障，給用戶帶來諸多不便，嚴(yán)重影響了用戶的使用，從而影響到太陽熱水器的銷售。到 20 世界 70 年代，隨著世界性能源危機日益嚴(yán)重，迫使人們對太陽能的開發(fā)利用又重新重視起來，許多國家花了不少人力物力，用于大力研究和開發(fā)太陽能利用技術(shù)，尤其是太陽能熱水器。 目前我國太陽能熱水器的種類 平板式太陽熱水器 平板式太陽能熱水器又叫“平板集熱器”，它是太陽熱水器的基本型之一。普通平板型太陽集熱器由吸熱體、殼體、透明蓋板和隔熱材料等組成。 整個系統(tǒng)沒有運轉(zhuǎn)設(shè)備，水對吸熱板沒有腐蝕作用，故使用壽命很 長。真空集熱器內(nèi)裝有吸氣劑 [4]。 熱管式太陽能熱水器 熱管式熱水器也是一種可以常年使用的太陽能設(shè)備，基本原理同熱管式太陽灶差不多。由于熱量是由熱管輸送、選擇合適的工質(zhì)與管材、管芯，就能保證其化學(xué)相容性，避免一般管板式熱水器的腐蝕性。上述過程重復(fù)循環(huán)，使集熱 5 管內(nèi)的工質(zhì)不斷升溫。 安裝維修方便。 2） PLC 選型及 I/O 分配。這時它就要發(fā) 揮作用了。如淋浴的水溫在 350C~400C 之間，超過 600C 就會感到太熱。補給水箱 4 供給循環(huán)水箱 3 所需的冷水。吸熱管內(nèi)的水吸熱后溫度升高，比重減小而上升，形成一個向上的動力，構(gòu)成一個熱虹吸系統(tǒng)。在一定范圍內(nèi)，當(dāng)主管管徑不變時，加大支管管徑，不僅沿程阻力迅速減小，而且局部阻力也將跟著減小。 循環(huán)管道 在熱水器平面布置方案確定后，集 熱器與循環(huán)水箱已基本確定。這樣冷水進入循環(huán)水箱時，通過擋板使之?dāng)U散流入不致將箱內(nèi)上部熱水?dāng)嚮?。循環(huán)水箱內(nèi)的水溫達到一定溫度時，將箱內(nèi)熱水幾乎全部放 掉，然后放入冷水再重新循環(huán)加熱?？衫枚〞r控制器和 PLC 自身具有的定時命令加以解決。當(dāng)出現(xiàn)故障時，故障指示燈閃爍且報警電鈴響起 ,操作人員可以按下“消音”按鈕以解除鈴響，但故障指示燈仍在閃爍；直到故障消除；故障指示燈才停止閃爍。 長期以來， PLC 在工業(yè)自動化控制而發(fā)揮著巨大作用，為各種各樣的自動化控制設(shè)備提供了廣泛、可靠的控制應(yīng)用。 隨著近代現(xiàn)場總線、網(wǎng)絡(luò)、工業(yè) PC 機（ IPC）、軟 PLC 技術(shù)的發(fā)展，以及系統(tǒng)開放性、電控儀控一體化、管控一體化、 IT 技術(shù)發(fā)展的需求，新型的覆蓋大、中、小系統(tǒng)的PCS 正在形成。在系統(tǒng)軟件