基于PLC和變頻器的太陽能熱水器控制系統(tǒng)設(shè)計

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摘要

本課題研究了可編程控制器（PLC）與變頻器在太陽能熱水器控制器中的應(yīng)用。并詳細介紹了太陽能熱水器的工作原理、工作過程、系統(tǒng)要求，重點研究了系統(tǒng)要求中的光輻射探測及循環(huán)水泵的控制、水位控制、壓力控制、加熱控制、防凍控制等。指出了系統(tǒng)的硬件構(gòu)成及系統(tǒng)軟件的設(shè)計過程。

課題通過選用s7-200型號PLC控制器，通過光輻射探測器檢測光照強度來確定循環(huán)泵的啟動與否，利用溫度傳感器檢測集熱器的溫度來實現(xiàn)防凍控制，利用水位傳感器檢測熱水箱中的水位高低實現(xiàn)水位控制，利用壓力傳感器檢測管網(wǎng)末端壓力值并通過變頻器控制水泵運行來實現(xiàn)壓力控制，溫度傳感器檢測管網(wǎng)末端的溫度從而控制鍋爐的啟停來實現(xiàn)了加熱控制。同時運用了CPU224及兩個EM235完成了對系統(tǒng)的控制，并考慮維護的便利性、系統(tǒng)可擴展性等。

通過用PLC對太陽能的改造，已經(jīng)基本實現(xiàn)了系統(tǒng)控制的各個要求，大大減少了系統(tǒng)對其它元器件的使用，從而使系統(tǒng)接線簡單、檢修維護便利快捷、可靠性提高，增進了系統(tǒng)的先進性，大大減少了制造成本，可以使更多的用戶使用太陽能熱水器。

關(guān)鍵詞:PLC；太陽能；變頻器；熱水器；自動控制系統(tǒng)

基于PLC和變頻器的太陽能熱水器控制系統(tǒng)設(shè)計

Abstract

Thissubjectresearchoftheprogrammablecontroller(PLC)andfrequencyconverterintheapplicationofsolarenergywaterheater.Andintroducestheworkingprincipleofsolarenergywaterheater,processandsystemrequirements,focusonthesystemhardwarestructureandsoftwaredesignofthesystemprocess.PointsoutthekeydesignismainlyPLCcanmeetthebasiccontrolfunction.

Thearticle,throughselectings7-200PLCanduseCPU224modelandtwoEM235completionofthesystemcontrol,andconsiderthemaintenanceconvenience,systemscalability,etc.Inthispaperinthesystemtodeterminetheresearchofeachworkingprocedure,todrawthesystem;theprocessflowdiagram.ThesystemI/Oandsoftcomponentsdistribution,PLC,frequencyconverterandthevarioussensorsselectionoftypeselectionandparameterdesign;Accordingtothesystemdesignrequirementsofthesystemdesigndrawingladderdiagramofthesystemhardwareandcontrolsuchasthewiringdiagram.AndintroducedthefrequencyconverterconstantpressurewatersupplyandthePIDcontrolprinciple.

ThroughtheuseofsolarenergyPLC'sreform,hasrealizedthesystemofbasiccontrolallrequirements,greatlyreducingthesystemtotheuseofothercomponents,sothatthesystemissimple,maintenanceconvenientconnectionquick,reliability,andenhancethesystem'sadvanced,greatlyreducingthemanufacturingcost,canmakemoreusersusesolarenergywaterheater.

Keywords:PLC;Solar;Inverter;Waterheater;automaticcontrolsystem

基于PLC和變頻器的太陽能熱水器控制系統(tǒng)設(shè)計

目錄

第一章緒論1其次章太陽能熱水器的綜述3

2.1太陽能熱水器的介紹3

2.1.1概述32.1.2太陽能熱水器的基本知識6

2.2工藝示意圖72.3工藝流程圖82.4太陽能熱水器組成、原理和工作過程102.5系統(tǒng)的要求112.6本章小結(jié)12

第三章太陽能熱水器控制器硬件設(shè)計13

3.1PLC的選擇13

3.1.1概述133.1.2可編程控制器應(yīng)用領(lǐng)域163.1.3s7-200的概述173.1.4CPU224的概述183.1.5EM235的概述243.1.6梯形圖概述26

3.2各單元功能作用介紹273.3變頻器的選擇30

3.3.1變頻器的特點303.3.2變頻器恒壓供水工作原理313.3.3變頻器的選擇與參數(shù)設(shè)計31

3.4PID控制原理333.5傳感器的選擇33

3.5.1溫度傳感器333.5.2液位傳感器343.5.3壓力傳感器353.5.4光輻射探測器36

3.6系統(tǒng)硬件接線圖363.7本章小結(jié)36

第四章太陽能熱水器控制器軟件設(shè)計38

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