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三菱PLC编程 Q194 太阳能热水器 控制系统 设计 三菱 PLC 编程

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江苏工程职业技术学院毕业设计（论文） 太阳能热水器控制系统的设计江苏工程职业技术学院 毕业论文开题报告书2015-2016学年机电工程学院 机电一体化 专业学号 姓名 张怀学 专业 机电一体化 学校导师 赵斌 开题日期 2015年10月15日 填表日期 2014年10月15日毕业论文题目太阳能热水器控制系统的设计一 课题选择背景：目前，中国已成为世界上最大的太阳能热水器生产国，年产量约为世界各国之和，已有一百多家太阳能热水器生产厂。但是与之配套的太阳能热水器控制器却一直处在研究与开发阶段，当由于天气原因而光强不足时，就会给热水器用户带来不便；即使热水器具有辅助加热功能，由于加热时间不能控制而产生过烧，从而浪费大量的电能。温度控制采用模糊控制，控制器可以根据天气情况利用辅助加热装置使蓄水箱内的水温在设定时间达到预先设定的温度，从而达到24小时供应热水的目的。太阳能热水器是太阳能利用中最常见的一种装置，经济效益明显，正在迅速的推广应用，太阳能热水器能够将太阳辐射能转换热能，供生产和生活使用。他主要由平板集热器、蓄水器和连接管道等部件组成，可分循环式、直流式和闷晒式。太阳能热水器是环保、无污染，人们用着安全放心。利用太阳的能源，大量节约现有的能源，是以后能源发展的趋势。原有的燃气热水器和电热水器虽然加热速度比较快，但是所用的煤和气都会对环境造成一定的污染，而且会使室内的空气变得不清新，电热水器的功率较大，对长期使用的一般家庭来说必定会带来一定的经济困难，是一笔相当大的开销。太阳能热水器安全、环保、经济，带有辅助加热功能的热水器可在全年的任何时候使用，设计一个控制器来帮助人们了解水的温度和热水器中水位的高低，使人们清楚的使用。先前国内外大多数家庭使用的太阳能热水器只是纯粹的太阳能加热问题，还没有其他的智能控制方面，在没有太阳的天气中没有足够的能源使水箱中的水加到最热。其次对太阳能热水器中的水位没有记录，使人们不能及时知道水箱中的水量，以便补充，缺乏自动性。如今大多数的家庭太阳能都装有水位监测和水温测量、显示的功能，使用更加方便。今年来，利用太阳能和其它能源的结合，使得太阳能热水器更加的完善，在任何天气情况下都能使用到热水。此款热水器包括主、从两大系统：主系统的特点是在晴好的天气利用太阳光能为热水器加热；从系统相当于电热水器，它在无光照的情况下利用电辅助加热。它充分利用太阳能的丰富的免费的资源的优势，同时考虑到在阴天及夜间无法利用太阳能的缺点，充分发挥太阳能热水器和电热水器的各自优势，这是世面上大部分热水器所不能比拟的。目前，我国大部分太阳能热水器控制部分，往往需要大量的中间继电器和时间继电器来满足生产工艺要求，结果使电路设计复杂、繁琐，故障时有发生，给使用和日常维护带来了很大的不便。太阳能热水器是太阳能热利用中商业化程度最高 、应用最普遍的技术 。但是在热水器自动控制系统中大多采用单片机控制 ，单片机开发价格较高，而PLC开发价格便宜。选用PLC控制，它具有速度快，可靠性高，体积小，功能全，编程简单的特点。通过改进或完善已有太阳能热水器控制系统的不足，设计开发新型太阳能热水控制系统基于PLC的太阳能热水器自动控制系统。 二 本课题国内外研究现状及发展趋势众所周知，太阳能是取之不尽，用之不竭，没有污染的巨大能源。随着世界上煤、石油、天然气的存储量日益减少，能源危机已日益增长，环境污染的危机已威胁着生态平衡，太阳能开发利用的课题已提到人类的面前。有人预测：二十一世纪太阳能将由辅助能源上升为主要能源。但由于太阳能的分散性、季节性和地区性又给太阳能利用带来重重困难，有些技术难点尚未突破，产品造价偏高，因而尚未被人们大规模使用。在太阳能热利用技术中，太阳能热水器是技术上比较成熟、造价比较低廉的产品，同时给人民提供低耗能源、保护环境、绝对安全的热水而受到人们的欢迎。世界各国的太阳能热水器生产发展也很快。例如：澳大利亚政府规定，在北部地区新建房屋一定要设置太阳能热水器，已经有25的新住宅安装了太阳能热水器。日本现在每年安装太阳能热水器近50万台，计划今后普及率更高。有些国家法令规定所有新建筑物必须配备太阳能热水器。太阳能热水器的推广应用及经济效益据不完全统计，迄今全国太阳能热水器累计安装使用总量已达到300万平方米以上。所以该控制器具有使用方便、性价比高、工作可靠、精度高等特点，为太阳能热水器的进一步推广具有积极的推动作用。三 课题研究的主要内容本课题研究的内容是用PLC控制太阳能热水器系统，实现太阳能热水器系统自动化控制及手工控制，使其满足实际各种控制需要、使更多的工作免于人参与、使系统更加稳定可靠。具体研究工作从以下方面展开：1）确定系统的各种工序，绘制系统的工艺流程图。2）PLC选型及I/O分配。3）设计、绘制梯形图，满足各控制要求。4）绘制电气原理图、外部接线图等。5）依据设计要求调试系统成功。四 参考文献1 袁任光.可编程序控制器技术与实例M.广州：华南理工大学出版社，2003,215-2382 刘敏.可编程控制器技术M. 北京：机械工业出版社.2000,57-863 邱公伟.可编程控制器网络通信及应用 M. 北京：清华大学出版社，2001,112-1354 陈宏.可编程控制器 ( PLC) 的选型J.化工进展，2003，22 (12) ：1354-13565 胡学芝.可编程控制器的选择J.机械制造与自动化，2004，33(2)：65-676 姚伟.太阳能利用与可持续发展J .中国能源，2005，27(2):46-477 李亭寒,陈小霓，等.太阳能应用技术，中国农业机械出版社，2004，25（2）12-158 赵缓,越慧，等.我国太阳能资源及其开发利用，经济地理，1998，98-1259 刘文强.我国太阳能热水器产业发展现状及展望，2002年第4卷(第104卷),4-10 陆维德.我国太阳热水器产业的发展，太阳能,1999年第4期，23-2511 奚阳.热管太阳能集热器冬季运行性能研究，江西学报，1999年第J期，6-812 冯德纯,贾玉英，等.透明真空平板玻璃，中国玻璃，1998年第2期，4-7 13 贾玉英,冯心，等.真空玻璃的制造，中国玻璃，2000年第6期，2-614 唐健正,贾玉英，等.真空玻璃及发展前景，新材料和应用，2001年第1期 45-4815 戴大祥，高效节能的真空玻璃，上海建材，2003年第2期，20-2I16 冯德纯,贾玉英，等.真空玻璃，中国玻璃，2002年第26卷第1期，14-2017 A.Z