【正文】 器和管網末端中。因此需要在數(shù)碼管的每一段串入一個電阻進行限流。 二、驅動方式 靜態(tài)顯示驅動：靜態(tài)驅動也稱直流驅動。這些段分別由字母 a,b,c,d,e,f,g,dp 來表示。 CET。 表 EM231 選擇模擬量輸入范圍的開關表 單極性 滿量程輸入 分辨率 雙極性 滿量程輸入 分辨率 SW1 SW2 SW3 ON OFF ON 0~10V SW1 SW2 SW3 ON OFF 0~5V OFF OFF ON +/5V 0~20mA 5μ A ON OFF +/ EM231 熱電阻模塊是專門用于將熱 電阻信號轉為數(shù)字量信號的只能模塊，它可以連接 4 26 種類型的的熱電阻（ Pt， Cu， Ni 和普通電阻）。統(tǒng)計出 I/O 總點數(shù)后即可以確定 PLC 的控制規(guī)模 從而確定存儲器 (用于存儲用戶程序和數(shù)據(jù) )的容量。 S7200 系列 PLC 可提供 4 24 個不同的基本型號的 8 種 CPU 以 供使用。第五，豐富的內置集成功能。 S7200 系列在集散自動化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強大功能。 通訊聯(lián)網 PLC 的通訊包括 PLC 之間的通訊、 PLC 與上位計算機和其他智能設備之間的通訊。 PLC 通過模擬量 I/O 模塊實現(xiàn)模擬量與數(shù)字量之間的 A/D,D/A 轉換 ,并對模擬量進行閉環(huán) PID 控制 ,可用 PID 子程序來實現(xiàn) ,也可使用專用的 PID 模塊。 PLC 取代繼電器控制系統(tǒng) ,實現(xiàn)邏輯控制。 小型 PLC 又稱為低檔的 PLC。 PLC 的分類： 目前， PLC 應用廣泛，國內外生產 廠家眾多，所生產的 PLC 產品更是品種繁多，其型號、規(guī)格和性能各不相同。 控制系統(tǒng)的設計、安裝、調試和維修方便。大多數(shù)用戶都將可靠性作為選擇控制裝置的首要條件。 PLC 具有以下的特點： 通用性強 ,使用方便。因為有的用戶程序不需要每掃描一次執(zhí)行一次，也為的是在控制系統(tǒng)需要處理的 I/O 點數(shù)較多時，通過不同的模塊組合的安排，采用分時分批掃描執(zhí)行的辦法， 19 可縮短循環(huán)掃描周期和控制的實時性。 PLC 自產生至今只有 30 多年的歷史，卻得到了迅速發(fā)展和廣泛應用，成 為當代工業(yè)自動化的主要支柱之一。 7. 報警功能 各種報警和工作狀態(tài)顯 示 8. 手動 /自動切換 有人在值守時可選擇手動；當無人值守的時候，可切換到自動狀態(tài)。定時控制器在斷電時正常計時 ,故采用其作為 PLC 的電源控制。 報警系統(tǒng) 1）保 溫桶（儲熱水箱）水位上限報警。本控制系統(tǒng)采用定溫控制上水與溫差控制循環(huán)相結合的運行方式，晴好天氣可充分利用太陽能，陰雨天氣或光照不足時，太陽能加熱達不到保溫桶設定溫度，配合使用電鍋爐輔助加熱。避免管內長期存水，受嚴寒冰凍，在熱膨脹冷縮情況下易碎管問題。時傳熱效率最高 【 7】 。 太陽能鍋爐系統(tǒng)工作原理 熱管真空管 熱管式真空管由熱管、吸熱板、玻璃管等主要部件組成 (見圖 )。控制系統(tǒng)可采用光控或時控 ,全自動運行。耐久性差 熱效率高 適合做大面積工程 凍裂隱患大 產品成為熱水器和熱水工程市場的主流。建筑物的中央熱水供應系統(tǒng)中，采用太陽能結合常規(guī) 能源作為熱水系統(tǒng)熱 8 源，成為中央熱水系統(tǒng)降低能源消耗、節(jié)約運行費用、減少環(huán)境污染的一個有力的措施。 2）保溫水箱水箱 保溫水箱又稱保溫桶，用于儲存來自太陽能集熱器加熱過的熱水，保溫水箱具有保溫作 用，能有效的減緩桶內熱水熱量的流失。真空管鍍膜 生產線1000 條及配套設備，生產能力為 2 億支，裝配約 20xx萬平方米太陽能熱水器，還有配套設備。 20xx 年到 20xx 年太陽能熱利用產業(yè)快速發(fā)展。 太陽能鍋爐由于是主要采用綠色能源太陽能產生的熱力，可以替代常規(guī)能源 50%90%的能源消耗，所以能夠節(jié)省使用常規(guī)能源所產生的費用，經濟效益高；由于它無排放、無污染，屬于環(huán)保節(jié)能設備，社會效益顯著，是實現(xiàn)減 排目標的最好選擇。而中國又是世界上最大的太陽能熱水設備的生產國、消費國。 20xx 年全球太陽能熱水器提供的熱量相當于581 億千瓦時電力（ ），年減排 CO22540 萬噸。 近年來，太陽能熱水的應用越來越受到重視，熱水工程化應用的步伐越來越快。 其中主要的測量設備是溫度傳感器，根據(jù)他的數(shù)據(jù)來控制整個鍋爐系統(tǒng)。 人們在不斷大力的開發(fā)新興能源，而太陽能作為新型能源中的佼佼者，因為太陽能幾乎是“取之不盡，用之不竭” 在世界范圍內，太陽能熱水設備技術已經很成熟，并已形成行業(yè)，正在以優(yōu)良的性能不斷的沖擊電熱水器市場和燃氣熱水器市場。 including the control idea and manual control program, system program, Sheung Shui temperature cycle program, boiler auxiliary heating program, antifreeze procedure, alarm program flow chart of the program. Keywords: Solar energy boiler。 PLC 技術廣泛應用于各種自動化領域，本設計采用西門子 PLC S7200 CPU226 掛載 EM231 模擬量擴展模塊和EM222 數(shù)字量擴展模塊加上 LED 顯示屏、傳感器、控制面板等組成太陽能鍋爐的測控系統(tǒng)， 能為太陽能鍋爐的控制監(jiān)測系統(tǒng)提 供安全可靠的保障。目前化石燃料在人類社會的發(fā)展中依舊占據(jù)著絕對的主導地位，以煤炭、石油、天然氣為主的化石能源不僅給環(huán)境造成了極大的污染，而且屬于不可再生能源，終究會有耗盡的一天。年產量約為世界各國之和，已有一百多家太陽能熱水器設備生產廠。 太陽能是環(huán)保、無污染的新型能源。 前景：太陽能鍋爐及其測控系統(tǒng)的發(fā)展 前景十分廣闊，據(jù)統(tǒng)計顯示 全球在 20xx 年時累計安裝面積為 億平方米，我國占比 64%；全球新增裝機量為 3300 萬平方米，我國裝機量 2500 萬平方米，占了新增量的 80%，同年德國排第二，但是僅占 %。中國年均增長率為 25%，澳大利亞和新西蘭為 19%，歐洲為 13%。相信在不就得將來，太陽能熱水領域將發(fā)展的越來越好，技術越來越先進。 太陽能鍋爐工程，它切合用戶實際需要整體設計及施工，并可以為用戶提供多種個性化解決方案。真空管型約占世界總產量的 90%以上， 硼硅玻璃 年產量約占世界 70%，吸氣劑約占世界 95%以上，年約 億支真空集熱管用，年約 億支顯像管用。太陽能以其清潔、源源不斷、安全等顯著優(yōu)勢，成為關注重點。 4）補給水箱 也稱為水塔，用于儲存外界自來水，補充太陽能和輔助鍋爐的冷水需求，作為整個熱水系統(tǒng)的儲水設備，再太陽能集熱器防凍系統(tǒng)啟動后，還可以將從太陽能集熱器管道中抽出的水放到補給水箱中再儲存，減少水資源的浪費。 太陽能鍋爐供熱水的方案與選擇 幾種典型的太陽能熱水系統(tǒng)性能對比 目前常見的太陽中央熱水系統(tǒng) 按采用太陽集熱器的不同主要有以下幾個類型： 1. 平板集熱器組太陽能熱水系統(tǒng) 應用比較早的一種太陽能熱水系統(tǒng)形式，因防凍問題以及其本身集熱性能受自然環(huán)境和季節(jié)的影響較大，但成本較低和維護工作量小，在我國北方應用較少，主要集中在南方地區(qū)。 系統(tǒng)運行方 式的選擇 在光照下太陽能集熱器內的水被加熱，加熱后的熱水需要通過循環(huán)到保溫水箱中，如此不斷循環(huán)，來達到加熱保溫水箱中的水。管內水垢隱患大，清除難 抗凍性能優(yōu)良，采 用雙回路介質換熱 熱效率有隱 患，并聯(lián)運行有死區(qū)，局部過熱 安裝困難 2. 直接系統(tǒng)的電伴熱帶防凍 冬季系統(tǒng)低溫探點達到設定警戒值時 ,溫控電伴熱帶輸出，加熱室外管路實現(xiàn)防凍。吸熱板吸收的熱量迅速將熱管內少量工質汽化，并迅速上升到冷凝端 ,放出熱量后冷凝成液體，在重力作用下流回熱管蒸發(fā)端。均在此傾角范圍內，可以最大限度地提高 熱管的傳熱效率 .熱管式真空管結構示意如圖 2. 熱管式真空管的優(yōu)點 (1) 熱管式真空管熱容小，啟動快，在陽光下 2分鐘即可啟動輸出能量。 (8) 在天氣陰晴多變的情況下，比其他熱水器產生更多的熱水。直到保溫水箱水位達到滿水位，停止上水，電磁閥 D1 關閉。當保溫桶水位低于下限警戒值時，水位下限報警啟動，報警蜂鳴器響和水位下限報警燈亮，水位恢復或者報警復位后，報警蜂鳴器和水位下限報警燈滅。 2. 水位控制 將水位傳感器檢測到的電信號（ 0~20mA）輸入 PLC控制器，到水位低于設定水位時控制器輸出信號啟動補水泵補水。本章還對太陽能鍋爐系統(tǒng)方案進行了選擇和比較。 PLC 的介紹及應用領域 20 世紀 70 年代大規(guī)模集成電路和微處理機出現(xiàn)后，正式生產出了現(xiàn)在模式的可編程序邏輯控制器 PLC（ Programmable Logic Controller）產品。 PLC 的典型的循環(huán)順序掃描土作過程如圖 2 所示。 功能性強 ,適應面廣。 PLC 的輸入、輸出電路一般用光電耦合 20 器來傳遞信號 ,使外部電路與 CPU 之間無電路聯(lián)系 ,有效地抑制了外部干擾源對 PLC的影響 ,同時 ,還可以防止外部高電壓竄入 CPU 模塊濾波是抗干擾的另一主要措施 ,在PLC 的電源電路和 I/O 模塊中 ,設置了多種濾波電路 ,對高頻干擾信號有良好的抑制作用 。在維修方面 ,PLC 的故障率很低 ,且有完善的診斷和實現(xiàn)功能 ,一旦 PLC外部的輸入裝置和執(zhí)行機構發(fā)生故障 ,就可根據(jù) PLC上發(fā)光二極管或編程器上提供的信息 ,迅速查明原因。 前者具有結構緊湊、體積小、重量輕、價格低的優(yōu)點，易于裝在工業(yè)設備的內部，通常適于單機工作。大型 PLC 又稱為高檔的 PLC， I/O 點數(shù)在 512 點以上，其中 I/O 點數(shù)大于8192 點的又稱為超大型 PLC，用戶程序存儲器容量在 8KB 以上。早期直接用開關量 I/O 模塊連接位置傳感器與執(zhí)行機構 ,現(xiàn)在一般使用專用的運動控制模塊。這些數(shù)據(jù)可以與存貯在存儲器中的參考值比較 ,也可以用通訊功能傳送到別的智能裝置，或將其打印制表。 PLC 與計算機之間的通訊，一些 PLC 生產廠家采用工業(yè)標準總線 ,并向標準通訊協(xié)議靠攏。如：沖壓機床，磨床，印刷機械，橡膠化工機械，中央空調，電梯控制，運動系統(tǒng) 。第八，豐富的擴展模塊。不同的設備類型 CPU221~226 各有 2 種類型 CPU，具有不同的電源電壓和控制電壓。 一種方法是根據(jù)編程實際使用的節(jié)點數(shù)計算，即編完程序之后，根據(jù)節(jié)點數(shù)計 算出實際使用容量。 74LS48 譯碼驅動 74LS48 譯 碼驅動 是一種常用的七段數(shù)碼管譯碼器驅動器，常用在各種數(shù)字電路和單片機系統(tǒng)的顯示系統(tǒng)中， 計數(shù)器對其產生的脈沖進行計數(shù)，計數(shù)結果送入字符譯碼器并驅動七段數(shù)碼管，使數(shù)碼管顯示單脈沖發(fā)生器產生了多少個脈沖信號。在一定范圍內，其正向電流與發(fā)光亮度成正比。顯示一個字母?A? 字， a,b,c,e,f,g 段亮， d， dp 不亮。 動態(tài)顯示驅動：數(shù)碼管動態(tài)顯示介面是 28 單片機中應用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅動是將所有數(shù)碼管的 8個顯示筆劃a,b,c,d,e,f,g,dp 的同名端連在一起，另外為每個數(shù)碼管的公共極 COM 增加位元選通控制電路，位元選通由各自獨立的 I/O 線控制，當單片機輸出字形碼時，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機對位元選通COM 端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開， 該位元就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。采用 1K 限流電阻時流過數(shù)碼管每段的電流為 。（ ＋ ）； 177。 S 7 2 0 0 C P U 2 2 6L +ML + ML +ME M 2 3 1E M 2 2 2 圖 PLC 接兩擴展模塊布局圖 本設計包括以下： 采用 5 個指示燈來顯示系統(tǒng)的狀態(tài)和故障， 啟動指示燈 HL,它顯示系統(tǒng)啟動運行； 停止指示燈 HL1，它顯示系統(tǒng)停止運行； 水位上限報警指示燈 HL2，它顯示保溫水箱里的水位過高； 水位下限報警指示燈 HL3，它顯示保溫水箱水位處于最低限，即將缺水； 防凍警報指示燈 HL4，它顯示外界溫度過低，太陽能集熱器溫度過低，容易發(fā)生凍壞事故。 系統(tǒng)各部分接線圖示意圖： PLC S7200 CPU226 I / 0 控制原理接線圖如圖 32 1 LQ 0 . 0Q 0 . 1 Q 0 . 2 Q 0 . 32 LQ 0 . 4Q 0 . 5Q 0 . 6Q 0 . 7Q 1 . 0 3 LQ 1 . 1Q 1 . 2 Q 1 . 31 M I 0 . 0I 0 . 1I 0 . 2 I 0 . 3 I 0 . 4I 0 . 5I 0 . 6I 0 . 7I 1 . 0I 1 . 1I 1 . 22 M I 1 . 5S B S B 1 S B 2 S B 3S B 4S B 5S B 6S B 7S B