【正文】 磁閥QA1除塵電機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器MB3除塵閥QA2除塵電機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器KF1電加熱器 系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)主電路的設(shè)計(jì)：1) 接觸器QA1和QA2分別控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。若污染嚴(yán)重，基點(diǎn)漂移量過大，又不能再生，只能將傳感器作報(bào)廢處理。溫度誤差可以在電路上或軟件上采取補(bǔ)償措施，不同的補(bǔ)償方法，其整體溫度系數(shù)差異較大，但仍與元件本身的溫度特性有關(guān)，一般將敏感元件和電路的溫度系數(shù)合在一起考慮。傳感器的選型通過各種高性能傳感器對(duì)氣候環(huán)境進(jìn)行測(cè)量及數(shù)據(jù)采集，并將測(cè)量結(jié)果通過接口送至PLC中，PLC根據(jù)控制要求對(duì)整個(gè)太陽能熱水器進(jìn)行綜合控制。通用設(shè)計(jì)中最常用的一種補(bǔ)給水箱結(jié)構(gòu)。補(bǔ)給水箱不宜太大，宜狹而長(zhǎng)。水箱，而是通過補(bǔ)給水箱來補(bǔ)給。2）補(bǔ)給水箱補(bǔ)給水箱是供給冷水的水箱。這樣冷水進(jìn)入循環(huán)水箱時(shí)，通過擋板使之?dāng)U散流入不致將箱內(nèi)上部熱水?dāng)嚮?。溢水管和透氣孔制成一體，它的作用是保持最高水位平面，同時(shí)讓水中空氣由此處排出，避免帶入管道系統(tǒng)，以致造成氣阻損失。容積1000升的水箱外形尺寸為:8 X 928 X 1300毫米。目前循環(huán)水箱以容積分為500升和1000升二種，外形均為方形。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。它包括循環(huán)水箱和補(bǔ)給水箱，循環(huán)水箱與集熱器上下水管相連，供熱水循環(huán)之用。水箱的選擇水箱的選用要根據(jù)情況來確定。發(fā)光指示燈的選擇指示燈選用兩色二極管指示燈，當(dāng)機(jī)器運(yùn)行時(shí)，指示燈顯示綠色，機(jī)器通電不運(yùn)行時(shí)，指示燈顯示紅色，要求指示燈質(zhì)量可靠，根據(jù)要求，選用TLL0501－HMC型指示燈。該熱繼電器可與CJX1系列交流接觸器接插安裝。該熱繼電器具有斷相保護(hù)、溫度補(bǔ)償、動(dòng)作指示、自動(dòng)與手動(dòng)復(fù)位，該產(chǎn)品動(dòng)作可靠。CJX1系列交流接觸器適用于交流50Hz（或60Hz），額定電壓至660V，在AC3使用類別下工作電壓為380V，供遠(yuǎn)距離和分?jǐn)嚯娐芳邦l繁起動(dòng)和控制交流電動(dòng)機(jī)，并可與適合的熱繼電器組成電磁起動(dòng)器，以保護(hù)可能發(fā)生操作過負(fù)荷電路。接線端均有防護(hù)罩覆蓋，使用安全可靠。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(diǎn)觸頭的直動(dòng)式運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，動(dòng)作機(jī)構(gòu)靈活，手動(dòng)檢察方便，結(jié)構(gòu)緊湊。頻率為50HZ。由于太陽能熱水器屬于連續(xù)運(yùn)行，負(fù)載平穩(wěn)，對(duì)起動(dòng)制動(dòng)沒特殊要求，綜合各方面考慮，本系統(tǒng)微型電機(jī)選用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)。自動(dòng)總停手動(dòng)上水手動(dòng)加熱消音按鈕液位檢測(cè)開關(guān)溫度開關(guān)（常閉）溫度開關(guān)（常開）自動(dòng)總開自動(dòng)/手動(dòng)選擇除塵閥報(bào)警器供水閥排水閥繼電器除塵電機(jī)PLC24點(diǎn)輸入 16點(diǎn)輸出模擬量輸入模塊EM235溫度變送器PT100溫度傳感器圖22系統(tǒng)控制框圖電機(jī)類型的選擇對(duì)于連續(xù)運(yùn)行，負(fù)載平穩(wěn)，對(duì)起動(dòng)制動(dòng)沒有特殊要求的生產(chǎn)機(jī)械，應(yīng)優(yōu)先采用普通鼠籠異步電動(dòng)機(jī)，它廣泛用于各種機(jī)床、水泵和風(fēng)機(jī)等。當(dāng)故障出現(xiàn)時(shí)，故障指示燈閃爍且報(bào)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。 PLC硬件控制框圖本設(shè)計(jì)選用西門子S7200系列的40點(diǎn)可編程控制器，實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽能熱水器的控制，完成太陽能熱水器的溫度、液位等控制功能。西門子S7200系列可編程控制器輸入輸出控制方式為循環(huán)掃描方式、編程語言為梯形圖語言、40點(diǎn)的可編程控制器具有24點(diǎn)輸入,16點(diǎn)輸出。由此可見，即使沒有日照我們照樣可以洗上熱水澡?？刂茣r(shí)段為6～18 h，具體過程如下: 若TlN，電加熱接通；否則，電加熱斷開。水箱加熱控制如果沒有日照或者日照很弱時(shí)，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(gè)從系統(tǒng)，這時(shí)它就要發(fā)揮作用了。水溫控制為了提供溫度不低于370C的水，具體控制過程如下：首先，關(guān)閉冷水閥門F2和循環(huán)水閥門F1，然后微機(jī)開始進(jìn)行水箱的溫度采集，同時(shí)進(jìn)行溫度的比較，當(dāng)水箱中的溫度小于370C時(shí)，電熱器D接通進(jìn)行加熱，同時(shí)微機(jī)繼續(xù)對(duì)熱水箱的水溫進(jìn)行采集。 系統(tǒng)水溫控制原理框圖T3系統(tǒng)控制原理框圖如下圖21所示。一種方法是根據(jù)編程實(shí)際使用的節(jié)點(diǎn)數(shù)計(jì)算，即編完程序之后，根據(jù)節(jié)點(diǎn)數(shù)計(jì)算出實(shí)際使用容量。統(tǒng)計(jì)出I/O總點(diǎn)數(shù)后即可以確定PLC 的控制規(guī)模，從而確定存儲(chǔ)器(用于存儲(chǔ)用戶程序和數(shù)據(jù))的容量。出水溫度可通過恒溫閥控制在30～40℃，當(dāng)用戶需要熱水時(shí)，可通過手動(dòng)調(diào)節(jié)?？蓪?shí)現(xiàn)手動(dòng)/自動(dòng)控制切換。節(jié)水功能。報(bào)警功能。水箱應(yīng)具備供熱水、保溫的基本功能。水箱液位控制功能。利用溫度開關(guān)檢測(cè)環(huán)境溫度是否適合除塵，溫度開關(guān)為4℃?？衫枚〞r(shí)控制器和PLC自身具有的定時(shí)命令加以解決。在非系統(tǒng)工作時(shí)間里，定時(shí)器自動(dòng)斷開PLC的電源。定時(shí)控制器在斷電時(shí)正常計(jì)時(shí)，故采用其作為PLC的電源控制。具體研究工作從以下幾方面展開：確定系統(tǒng)的各種工序，繪制系統(tǒng)的工藝流程圖PLC選型及I/O點(diǎn)分配PLC硬件控制框圖系統(tǒng)主電路及PLC控制電路的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)、繪制梯形圖，滿足各個(gè)控制要求繪制電氣原理圖、外部接線圖等2 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方案 控制系統(tǒng)的基本功能要求根據(jù)人們對(duì)熱水器的使用習(xí)慣和人性化設(shè)計(jì)要求 , 設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)具有以下功能：自動(dòng)控制功能。進(jìn)行一個(gè)掃描周期所需的時(shí)間稱為一個(gè)掃描周期時(shí)間。在系統(tǒng)軟件的指揮下，按圖12所示的程序流程順序地執(zhí)行，這種工作方式稱為順序掃描方式。PLC的典型的循環(huán)順序掃描工作過程如圖12所示。用戶將用戶程序設(shè)計(jì)、調(diào)試后，用編程器鍵入PLC的存儲(chǔ)器中，并將現(xiàn)場(chǎng)的輸入信號(hào)和被驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行元件相應(yīng)地接在輸入模板的輸入端和輸出模板的輸出端上，然后用PLC的控制開關(guān)使其處于運(yùn)行工作方式，PLC就以循環(huán)掃描的工作方式進(jìn)行工作。循環(huán)掃描即可按固定順序，也可按用戶程序所規(guī)定一級(jí)順序（高級(jí)和低級(jí)順序）或可變順序等進(jìn)行。 PLC的循環(huán)順序掃描工作流程圖如下圖12所示。因此,PLC很容易裝入機(jī)械設(shè)備內(nèi)部,是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化較理想的控制設(shè)備。體積小、質(zhì)量小、功耗低。在維修方面,PLC的故障率很低,且有完善的診斷和實(shí)現(xiàn)功能,一旦PLC外部的輸入裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)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。PLC用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等部件,控制柜的設(shè)計(jì)、安裝接線工作量大為減少。該語言編程元件的符號(hào)和表達(dá)方式與繼電器控制電路原理圖相當(dāng)接近。編程方法簡(jiǎn)單,容易掌握。軟件方面,設(shè)置故障檢測(cè)與診斷程序。硬件方面 ,隔離是抗干擾的主要措施之一。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 還具有通訊聯(lián)絡(luò)功能，與上位計(jì)算機(jī)構(gòu)成分布式控制系統(tǒng) ,實(shí)現(xiàn)遙控功能?，F(xiàn)代 PLC不僅具有邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)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(yùn)算、數(shù)據(jù)處理等功能。當(dāng)控制對(duì)象的硬件配置確定以后 ,就可通過修改用戶程序 ,方便快速地適應(yīng)工藝條件的變化。其主要特點(diǎn)有：通用性強(qiáng),使用方便。 PLC的特點(diǎn)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程是復(fù)雜多樣的，他們對(duì)控制的要求也各不相同。90年代，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(jī)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。而從應(yīng)用角度看，PLC大概經(jīng)歷了如下幾個(gè)階段：?jiǎn)螜C(jī)就地控制，取代繼電器柜，至今仍然是PLC應(yīng)用的主流。這類產(chǎn)品具有穩(wěn)定可靠、價(jià)格便宜、功能齊全、體積小、應(yīng)用靈活方便、工程周期短、操作維護(hù)方便、應(yīng)用領(lǐng)域廣闊等優(yōu)點(diǎn)。長(zhǎng)期以來，PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制中發(fā)揮著巨大的作用，為各種各樣的自動(dòng)化控制設(shè)備提供了廣泛、可靠的控制應(yīng)用，這主要是源于它能夠?yàn)樽詣?dòng)化控制應(yīng)用提供安全可靠和比較完善的解決方案，適合當(dāng)前自動(dòng)化工業(yè)企業(yè)的需要。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型機(jī)械的生產(chǎn)過程；而有關(guān)的外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一體、易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。當(dāng)主管管徑達(dá)到一定值以后，增加主管管徑對(duì)減小系統(tǒng)阻力意義不大。在一定范圍內(nèi)，當(dāng)主管管徑不變時(shí)，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。 集熱器內(nèi)管路系統(tǒng)的阻