太阳能热水器控制新版专业系统设计.docx

西安航空职业技术学院毕 业 设 计（论 文）论文题目： 太阳能热水器控制器设计所属学院： 电子工程学院指导老师： 杨思俊 职 称：讲师学生姓名： 王游 班级、学号: 15205109 专 业： 太阳能光热技术和应用西安航空职业技术学院制年 月 日西安航空职业技术学院 毕业设计（论文）任务书题目： 太阳能热水器控制器设计任务和要求：时间： 年 11 月20 日 至 年 1 月 20 日 共 8 周所属学院： 电子工程学院学生姓名： 王游 学 号 ：15205109 专业： 太阳能光热技术和应用指导单位或教研室： 指导老师： 杨思俊 职 称：讲师西安航空职业技术学院制年 月 日毕业设计(论文)进度计划表日 期工 作 内 容执 行 情 况指导老师签 字1120XXXXXXXX老师对进度计划实施情况评价 指导老师署名： 年 月 日 本表作评定学生平时成绩依据之一。太阳能热水器控制系统设计【摘要】现在城市居民绝大部分全部使用太阳能热水器，农村也有相当一部分人使用，太阳能热水器在技术上比较成熟，造价比较低廉，同时因为给人民提供绝对安全热水而受到大家欢迎，且含有节能、环境保护、安全、便利、长久等优点，所以它应用也会越来越广，所以，研究和开发优异太阳能热水器控制系统越来越关键。该设计以单片机SST89E516RD为关键，结合单线数字温度传感器DS18B20、LCD1602液晶屏和蜂鸣器，设计一个数字化、智能化太阳能热水器控制系统。该系统由主控芯片模块、DS18B20温度检测模块、LCD1602温度和水位显示模块、自动加水模块和水温超标警报模块组成。给出了各个模块结构及其工作原理、系统硬件原理图、程序步骤图和部分源程序，并结合理论设计进行仿真模拟测试。我们全部知道，现在市面上大多数太阳能热水器全部没有加水只能中止装置，而且只能在晴天使用，而阴天则无法加热。此系统将水温水位检测模块、水温水位显示模块和报警模块结合，LCD1602屏幕上会显示水位和温度，而且在水位低于设置值时可人控开启加水开关开始加水，LCD1602上显示水位改变情况，当水位抵达标准水位时自动中止；当通电对水加热时，LCD1602屏幕上动态显示温度；当温度抵达设定标准温度时，触发警报系统，提醒人关闭加热装置。此系统解除了太阳能热水器加水时无人守候造成水资源浪费和只能在晴天使用问题，处理了大家常碰到实际问题。该系统和传统机械式控制系统相比较，含有结构简单，抗干扰能力强，使用方便等特点。关键词：单片机SST89E516RD； 温度传感器DS18B20； LCD1602液晶； 警报 Abstract: Now the vast majority of urban residents have used solar water heater, rural also has quite a few people use, solar energy water heater in the relatively mature technology, low cost comparison, at the same time due to the peoples provide absolute safety of hot water and get the welcome of people, and energy saving, environmental protection, safety, convenience, and the advantages of long, so it will be more and more widely used, therefore, research and development of advanced solar water heater control system more and more important.This topic research the programmable controller (PLC) in the application of solar energy water heater control system, focuses on the systems hardware and software design process, points out the key of design of PLC is can satisfy the basic control function, consider the convenience of maintenance and system scalability, etc., this paper identified the system of each working procedure, to draw the process flow diagram of the system, and has carried on the solar water heater automatic control system of PLC I/O allocation and selection, to write the PLC program ladder diagram, draw out of the control system of electrical schematic diagram and the wiring diagram, implements the automatic water drainage, automatic cycle, automatic heating, PID closed-loop control constant temperature water, manual and automatic mode switches etc. Function.Through the PLC to control the solar water heater system renovation, greatly reduces the system to other components have to use, make the system wiring is simple, convenient maintenance, improve reliability, increased system was advanced.The paper is divided into four chapters: chapter one introduces the development background and design significance of solar water heater. The second chapter introduces the working principle of solar water heater. The third chapter introduces hardware selection and control system. Chapter iv overall design of solar water heater.Key words: Solar energy; The water heater. Control system; PLC目录1绪论61.1本课题研究得背景61.2国内外研究现状71.2.1国内研究现状71.2.2国外研究现状81.3太阳能热水器控制器的应用91.4 本课题研究内容92、太阳能热水器构造和工作原理102.1 太阳能热水器的基本构造102.2 太阳能热水器的工作原理113、太阳能热水器硬件选型及控制系统123.1 可编程控制器（PLC）简介123.2 可编程控制器（PLC）工作原理123.3 硬件设备的选型133.3.1 PLC的选型133.3.2其他硬件选型144、能热水器的整体设计154.1 PID闭环控制154.2系统电路的设计164.3 设计PLC控制原理（梯形图程序）18结束语29参考文献301绪论1.1本课题研究得背景太阳能（Solar Energy），通常是指太阳光得辐射能量，太阳能是一个可再生能源，广义上太阳能是地球上很多能量起源，如风能、生物质能、潮汐能、水势能等，太阳能以其源源不停、安全等显著优势，成为关注关键。现在在太阳能产业发展中，太阳能热水器热利用转换技术无疑是最为成熟，其产业化进程也较光伏电池、太阳能发电等产业领先一步。当今世界能源问题已经成为一个普遍性问题，能源关乎着国家安全，谁掌握了世界上能源谁就掌握了国际事务话语权，谁就有了国家经济发展基础，谁就有了同其它国家相抗衡资本。不过传统能源已经被消耗殆尽，为了国家未来发展，世界各国全部在开发新能源，太阳能作为一个既清洁又取之不尽资源已得到了越来越多应用。众所周知，太阳能是取之不尽，用之不竭，没有污染巨大能源。伴随世界上煤、石油、天然气储量日益降低，能源危机也日益严重，和此同时环境污染危机也不停威胁着生态平衡，太阳能开发利用课题也提到了人类面前。有些人估计：二十一世纪太阳能将由辅助能源上升为关键源1。但因为太阳能分散性、季节性和地域性又给太阳能利用带来重重困难，有些技术难点还未突破，产品造价偏高（如光电池），所以还未被大家大规模使用。图1-1 太阳能热水器太阳能热水器是技术上比较成熟、造价比较低廉，同时因为给人民提供绝对安全热水而受到大家欢迎，且含有节能、环境保护、安全、便利、长久等优点，所以它应用会越来越广。尤其在农村地域含有很大现实意义：中国四分之三人口居住在农村，现在仍有约2万个村庄，800多万个农户，3000多万人口没有电力供给。而农村60%左右村民仍然依靠燃料秸秆、薪柴为主做饭和烧水，它不仅造成空气污染，而且还严重破坏植被，威胁生态环境。伴随化石能源逐步枯竭，煤炭、石油和电力一直涨价，且能源供给日趋担心。太阳能无污染、无运输、无垄断、“取之不尽、用之不竭”，是最有发展前途可再生能源。在社会主义新农村建设中大力推广应用太阳能，不仅能够处理农村基础能源消费问题，促进可再生能源高效利用，实现农村生产发展、生活宽裕双重目标，还有利于乡风文明和村容整齐，促进社会主义精神文明发展2。1.2中国外研究现实状况1.2.1中国研究现实状况中国太阳能热水器产业发展快速，现在已经成为世界上最大太阳能热水器生产国，但和太阳能配套控制器却一直处于研究和开发阶段，尤其是和太阳能热水器系统匹配控制器，至今还未检索到相关报道。近几年来，市场上陆续出现了部分太阳能热水器控制器，但大多数控制器存在着诸如性能不稳定，轻易产生误操作；温度、水位检测、控制误差大；显示器有时出现乱码；和电辅助加热装置不能很好配合；太阳能利用率较低等问题，影响了用户使用。更有甚者，有些控制器质量较差，常常发生故障，给用户带来很多不便，严重影响了用户使用，从而影响到太阳能热水器销售。太阳能热水器，尤其时太阳能热水器系统及其控制器有着宽广发展前景，但现有技术和产品开发投入较少。所以，在太阳能热水器、太阳能热水系统测量控制方面，应引发足够重视，加大投入一定力量研究开发高质量、性能好测控产品31.2.2国外研究现实状况太阳能热水器时利用太阳能辐射能热水装置，世界第一台热水器时美国马里兰州肯普于1891年发明，到第二次世界大战结束，大家发明出了各式各样被称为“闷晒式”太阳能热水器，第二次世界大战结束后，大家注意力又开始转向发展经济，部分缺乏常规能源国家，如日本，开始投入人力物力开发利用太阳能，经过大家努力，多种简易平板太阳集热器在市场上出现。到20世纪70年代，伴随世界性能源危机日益严重，迫使大家对太阳能开发利用又重新重视起来，很多国家花了不少人力物力，用于大力研究开发太阳能技术，尤其时太阳能热水器。到哦上世纪70年代末，太阳能热水器开发利用在美国、澳大利亚、日本、德国、以色列等国家得到了很大发展，在随即几十年里，平板集热器型太阳能热水器推广应用在部分国家得到了较快发展。1975年美国欧文斯伊利洛伊（Owens-llinois）企业发明了全玻璃真空管太阳集热器并推向市场。当初，集热管选择性吸收涂层平均阳光吸收率为83%，但因为采取了高真空技术，使集热器热损失比一般平板式太阳集热器降低了两个数量级，从而将太阳能热水器技术大大提升了一步。在随即几十年里，全玻璃真空管太阳集热器性能经过完善、提升、并逐步降低成本，所以得到了快速发展，到上世纪90年代，这种新型太阳能热水器已经成为推广应用主流产品。在全玻璃真空管太阳能热水器基础上，为深入提升效率、提升性能，德国研制出热管式真空管太阳能热水器，部分国家研制出了部分高质量太阳能热水器专用零部件，另外部分国家为优化设计专门开发了用于太阳能热水器应用软件。还有部分国家开发出功效完善，能全天候使用太阳热水器系统，在西方部分优异国家，太阳能热水器方面研发和推广一直比较活跃41.3太阳能热水器控制器应用在全球煤炭、石油、天然气资源日益枯竭情况下，能源危机威胁日益加剧时代背景下，寻求低廉、清洁、可连续新能源己经成了人类发展首要问题。太阳能因其清洁、量大、低廉受到大家青睐，有些人估计，二十一世纪太阳能将成为全球关键能源5。其意义关键有两方面：l )节省能源：我们现在所消费能源，关键是煤炭、石油和天然气等化石燃料，这些常规化石燃料资源有限，不可再生，而太阳能是人类能够利用，最丰富新能源；2）保护环境，降低污染：太阳能是一个绿色能源，不会排放任何污染大气和其它环境有害物，是和生态环境相协调清洁能源。作为利用太阳能经典，太阳能热水器己走进千家万户，在提供方便同时也节省了大量能源，降低了污染。而伴随社会生产发展、科学技术进步、生活水平提升，大家早己不再满足于只有使用功效产品囝。大家在关注产品确保一定物质功效同时，越来越重视在使用过程中舒适、高效、安全操作，对太阳能热水器使用方便性、安全性、操作界面人机友好性提出了更高要求。所以，多年来，太阳能热水器控制器行业也蓬勃发展，前景宽广，得到了广泛应用6。常见电子式太阳能热水器控制器图1-2所表示，含有基础水位/水量检测和显示，和上水和加热等功效。图1-2 电子式太阳能热水器控制器1.4 本课题研究内容本课题只要利用PLC为关键控制系统，实现太阳能热水器系统控制，使其满足实际多种控制需要、使更多工作免于人参与、使系统愈加稳定可靠，具体研究以下：（1）确定系统各个工序，绘制系统工艺步骤图。（2）PLC选型及I/O分配。（3）设计、绘制梯形图，满足多种控制要求。（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。2、太阳能热水器结构和工作原理2.1 太阳能热水器基础结构太阳能热水器按使用分类，可分为季节性热水器、整年性热水器和有辅助热源全天候太阳能热水器。按集热器原理和结构可分为平板型热水器和真空管热水器7。按工质流动方法不一样，又可分为闷晒型、循环型和直流型三种。但不管何种类型太阳能热水器，其基础结构全部是一样，太阳能热水器通常由集热器、绝热储水箱、连接管道、支架和控制系统组成，图2-1所表示。图2-1 太阳能热水器基础结构图(1) 太阳能集热器： 系统中集热元件。其功效相当于电热水器中电热管。和电热水器、燃气热水器不一样是，太阳能集热器利用是太阳辐射热量，故而加热时间只能在太阳照射度达成一定值时候。现在中国市场上最常见是全玻璃太阳能真空集热管。结构分为外管、内管，在内管外壁镀有选择性吸收涂层。平板集热器集热面板上镀有黑铬等吸热膜，金属管焊接在集热板上，平板集热器较真空管集热器成本稍高，近几年平板集热器展现上升趋势，尤其在高层住宅阳台式太阳能热水器方面有独特优势。全玻璃太阳能集热真空管通常为高硼硅3.3特硬玻璃制造，选择性吸热膜采取真空溅射选择性镀膜工艺8。(2) 绝热贮水箱：太阳能热水器水箱是贮存热水装置，其结构、容量、保温和材料将直接影响热水器性能和运行质量。贮水箱关键组成部分为水箱内胆、保温层、水箱外壳、密封圈四部分。水箱内胆生产材料质量，对水箱耐压、耐温、防渗漏及水质影响很大。现在市场上出售产品，其水箱内胆关键有0.6mm厚304-2B不锈钢，它无磁性、抗锈蚀、焊接性好，塑性好。其它常见材料有钢板进行防腐处理或搪瓷、镀锌钢板、防锈铝板、塑料或玻璃钢等。水箱热特征包含放热特征、加热特征、保温特征。放热特征就是期望水箱内热水全部能放出来，方便利用。加热特征是大多数水箱内水是上部先热起来，然后下部再慢慢热起来。保温特征指水温下降快慢，和水箱封密性、保温材料、环境温度、水容量大小等相关(3) 支撑架：太阳能热水器支撑架关键由反尾座及主撑架组成。(4) 控制系统：通常家用太阳能热水器需要自动或半自动运行，控制系统是不可少，常见控制器是自动上水、水满断水并显示水温和水位，带电辅助加热太阳能热水器还有漏电保护、防干烧等功效。市场上有手机短信控制智能化太阳能热水器，含有水位水位查询、故障报警、开启上水、关闭上水、开启电加热等功效，方便了用户。(5) 其它部件：热水器密封圈除含有密封性好、耐高温、寿命长等性能外，还应不溶于水，不然食用后会对人体有害。质量很好密封圈材料选择硅橡胶，但市场上采取一般橡胶或再生橡胶商家却大有些人在。2.2 太阳能热水器工作原理太阳能热水器是一个利用太阳辐射能经过温室效应把水加热装置。温室效应是指因为对流、反射损失降低使能量聚集、温度逐步升高一个自然现象。温室效应又称为热箱原理，它是经过一个上面盖有透明玻璃封闭箱体来实现能量聚积9。阳光透过玻璃进入箱体内，被黑色表面吸收，而向外反射和对流能量受到玻璃和箱体阻挡，被保留在箱内，这么箱体内能量不停积聚，温度不停升高，甚至可达100200。利用聚积高温来加热水，就是太阳能热水器。太阳光穿过吸热管第一层玻璃照到第二层玻璃黑色吸热层上，将太阳光能热量吸收，因为两层玻璃之间是真空隔热，热量不能向外传，只能传给玻璃管里面水，使玻璃管内水加热，加热水便轻沿着玻璃管受热面往上进入保温储水桶。因为太阳能热水器在运行过程中不消耗任何常规能 源（煤、石油、天然气、电等），所以大家把它形象地称为“不烧煤锅炉” 10。 真空管式家用太阳能热水器是由集热管、储水箱及支架等相关附件组成，把太阳能转换成热能关键依靠集热管，集热管利用热水上浮冷水下沉原理，使水产生微循环而达成所需热水11。集热器内水加热后要和储水箱里面冷水实现循环以使储水箱里水不停被加热，现在常见热交换方法关键有三种：自然循环、强迫循环和定温放水循环。3、太阳能热水器硬件选型及控制系统3.1 可编程控制器（PLC）介绍可编程控制器（PragrmmableLogicController，简称PLC）是一个数字运算操作电子系统，是20世纪60年代末面向工业环境由美国科学家首先研制成功。它采取可编程序存放器，其内部存放实施逻辑运算、次序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，并经过数字、模拟输入和输出，控制多种类型机械或生产过程。可编程序控制器及其相关设备，全部是按易于和工业控制系统形成一体、易于扩充其功效标准设计。PLC自产生至今只有40多年历史，却得到了快速和广泛应用，成为现代工业自动化关键支柱之一。长久以来，PLC在工业自动化控制中发挥着巨大作用，为多种多样自动化控制设备提供了广泛、可靠控制应用，着关键是源于它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善处理方案，适合目前自动化工业企业需要12。3.2 可编程控制器（PLC）工作原理PLC采取循环（巡回）扫描工作方法，而大、中型PLC还增加了中止工作方法17。循环扫描即可按固定次序，也可按用户程序所要求一级次序（高级和低级次序）或可变次序等进行。因为有用户程序不需要每扫描一次实施一次，也为是在控制系统需要处理I/O点数较多时，经过不一样模块组合安排，采取分时分批扫描实施措施，可缩短循环扫描周期和控制实时性。用户将用户程序设计、调试后，用编程器键入PLC存放器中，并将现场输入信号和被驱动实施元件对应地接在输入模板输入端和输出模板输出端上，然后用PLC控制开关使其处于运行工作方法，PLC就以循环扫描工作方法进行工作。在输入信号、用户程序控制上，产生对应输出信号，完成预期控制任务。PLC经典循环次序扫描土作过程图3-1所表示。 从图3-1中能够看出，一个经典可编程序控制器在一个扫描周期中要完成六个扫描过程13。在系统软件指挥下，程序步骤次序地实施，这种工作方法成为次序扫描方法。从扫描过程中某个扫描过程开始，次序扫描后又回到该过程成为一个扫描周期。进行一个扫描周期所需时间称为一个扫描周期时间。图3-1 PLC工作原理图3.3 硬件设备选型3.3.1 PLC选型在本设计中需要用到三个温度传感器和一个液位传感器，因为这四个量是模拟量，而PLC只能处理数字量，所以在PLC和传感器之间必需加入特殊功效模块，将模拟量转换成数字量再用PLC进行处理。PLC运算后输出数字量再经过特殊功效模块转换成模拟量进行控制。同时又为了最终仿真需要、相关性能要求及PID运算指令使用，决定使用德国西门子S7系列PLC中西门子S7-200，SIMATIC S7-200PLC是超小型化PLC，它适适用于各行各业，多种场所中自动检测、监测及控制等。S7-200 PLC强大功效使其不管单机运行，或连成网络全部能实现复杂控制功效13。3.3.2其它硬件选型（1）模拟量模块在本设计中，有三个温度模拟量输入，有一个三通调整阀开度模拟量输出，累计有三个模拟量输入、一个模拟量输出。为了系统安全及扩展需要，要有部分备用模拟量输入输出通道。所以，综合各方面原因决定选择EM235四输入一输出模拟量模块，（2）温度传感器本设计选择电流输出型传感器，因为PLC控制器有可能距离传感器位置较远，而电流输出含有恒流源性质，恒流源内阻很大。PLC模拟量输入模块输入电流时，输入阻抗较低。线路上干扰信号在模块输入阻抗上产生干扰电压很低，所以模拟电流信号适于远程传送。又因为为了和EM235模拟量模块相配套，所以温度传感器应选择PT100铂热电阻温度传感器。PT100铂温度传感器能够将检测到模拟量信号转换成对应标准电流信号输出。（3）三通调整阀为了达成恒温出水功效，我们将采取PID控制以达成对水温正确自动控制，这就需要能够控制冷热水开度电动三通调整阀。电动三通温控阀是流量调整阀在温度控制领域经典应用，其基础原理：经过控制各支路热（冷）媒入口流量百分比，以达成控制出口温度目标。当负荷产生改变时，经过改变阀门开启度调整流量，以消除负荷波动造成影响，使温度恢复至设定值。所以，在出水口我们配套选择了西门子企业生产SKB62电动三通调整阀。（4）其它硬件选择其它材料关键有太阳能热水器集热器支架，集热管管材、管径，管道保温材料，液位限位开关，电磁阀，循环泵，电加热器等选择，能够依据相关要求和相关计算来选择，在本文中就不再具体介绍了。4、能热水器整体设计4.1 PID闭环控制太阳能本身是一个不停改变、而影响其改变原因又较多、极其复杂非线性变量，太阳热水系统工程是一个非线性系统，极难建立正确数学模型，所以采取传统控制方法难以得到较佳控制效果。而模糊控制是以模糊数学为基础发展起来一个新控制方法14。这种控制方法是一个智能、非线性控制方法，对那些无法取得数学模型或数学模型相当粗糙系统能够取得较满意控制效果，处理部分用传统控制方法无法处理问题。太阳能热水器控制器采取PID控制算法，这种算法对固定参数线性定常系统是很有效。经过调整PID控制器参数，通常全部能得到比较满意控制效果。（1）PID计算公式PID（百分比（proportion）、积分（integration）、微分（differentiation）控制器作为最早实用化控制器已经有近百年历史，现在仍然是应用最广泛工业控制器15。PID控制器简单易懂，使用中不需正确系统模型等先决条件，所以成为应用最为广泛控制器。PID控制器由百分比单元（P）、积分单元（I）和微分单元（D）组成。其输入e(t)和输出u(t)关系为： t=kpet+etdtTI+TDde(t)dt (3-1)(2) 实现PID控制方法使用PID过程控制模块过程控制模块包含A/D转换器和D/A转换器，PID控制程序是PLC生产厂家设计，并存放在模块中，用户在使用时只需设置部分参数，使用起来很方便，一块模块能够控制几路甚至几十路闭环回路。不过这种模块价格较高，通常在大型控制中使用。使用PID指令现在有很多PLC全部有供PID控制用指令，比如S7-200PID指令。它们实际上是用于PID控制子程序，和模拟量输入/输出模块一起使用，能够得到类似于使用PID过程控制模块效果，不过价格廉价多。用自编程序实现PID闭环控制有PLC没有PID过程控制模块和PID控制用功效指令，有时即使能够使用PID控制指令，不过期望采取其它改善PID控制算法，在上述情况下，全部需要用户自己编制PID控制程序。变频器闭环控制变频器内部通常全部有一个PI控制器PID控制器。对于恒压供水这一类闭环控制系统，能够将反馈信号接到变频器反馈信号输入端，使变频器内部控制器实现闭环控制。PLC能够经过通信或开关量信号给变频器提供频率给定信号和开启、停止命令。假如将反馈信号送给PLC模拟量输入模块，用PLC实PID闭环控制，用D/A转换器输出模拟信号作为变频器频率给定信号，需要增加PLC模拟量输入模块和模拟量输出模块，将会增加硬件成本。（3）本设计PID控制本设计中在恒温出水部分需要用到PID控制，经过温度传感器测量值和设定值不停比较，使出水温度稳定在设定值上，以达成恒温出水目标。本设计PID闭环控制系统框图图3-2示：图4-1系统恒温出水部分PID控制框图图中所表示，被控量C(t)首先被测量元件转换为标准量程电流信号或电压信号pv(t)，模拟量输入模块A/D转换器将它转换为数字量pv(n)。模拟量输出模块D/A转换器将PID控制器输出数字量mv(n)转换成模拟电压或模拟电流mv(t),再去控制实施机构。在这里虚线框中部分是由PLC实现，实施机构是三通调整阀，被控对象是储水箱出水温度，测量元件是温度传感器。4.2系统电路设计（1）主电路设计1）接触器KM1和KM2分别控制电机正转和反转。2）电动机有热继电器实现过载保护。3）选择自动开关Q为总电源开关，即可完成主回路短路保护，又起到隔离三相交流电源作用，使使用和维护愈加方便4）由FU1、FU2、FU3、FU4、FU5、FU6分别实现个负载短路保护作用。FU7、FU8完成PLC控制回路短路保护。依据上述标准绘制出电气控制主电气图，图4-2所表示。图4-2 电气控制主电路图（2）PLC控制电路设计依据系统要求、系统总体设计及系统选择元器件，设计出系统控制原理图及PLC外部接线图，图4-3所表示太阳能热水器系统PLC I/O控制原理电路图。图4-3 太阳能热水器系统PLC I/O控制原理电路图4.3 设计PLC控制原理（梯形图程序）程序设计：用步骤图表示出各控制对象动作次序，相互制约关系。明确寄存器空间分配，专用寄存器确实定等。控制系统程序设计，主程序编制及各功效子程序编制和程序调试。其它辅助程序设计，如故障应急程序等。依据控制系统步骤图，绘制太阳能热水器系统梯形图和编制程序指令表，其完整梯形图及指令表以下：图4-4 梯形图4-1 指令表结束语经过此次毕业设计，使太阳能热水器达成了系统多种控制要求，成功完成了太阳能热水器PLC控制系统设计，经过对程序运行调试，实现了太阳能热水器自动控制，也可实现太阳能热水器手动控制，提升了系统可靠性，达成了设计目标，设计中还是存在部分不足，本系统还有待深入完善、改善。和国外相比，中国太阳能热水器控制系统一直处于研究和开发阶段，尤其是和太阳能热水系统配套控制系统。国外已经发展用PLC对太阳能热水器精细控制，中国对太阳能热水器自动控制系统研究还有很长一段路要走。参考文件1 赵缓,越慧. 中国太阳能资源及其开发利用J.经济地理，98-125.2 王君一,徐任学. 太阳能利用技术M.北京：金属出版社,. 3 袁任光. 可编程序控制器技术和实例M.广州：华南理工大学出版社，215-238.4 刘敏. 可编程控制器技术M.北京：机械工业出版社.，57-86.5 华华磊. 太阳能热水器控制装置D.广西大学，.6仲会娟. 基于FPGA太阳能热水器全功效控制器研究D.河北工业大学，.7 陈建明. 电气控制和PLC应用M.北京:电子工业出版社,. 8 Webb, J.W. and R.A. Reis, 1995. Programmable Logic Controllers. Principles and Applications,Prentice Hall, Ohio. U.S.A.9 郑凤翼,金沙. 图解西门子S7-200系PLC应用88例J.北京:电子工业出版社,.10 袁任光. 可编程序控制器选择手册M.北京:机械工业出版社,.11 Dellrenzo, Viale Romagna, 20-9 Rozzono,Electronic laboratory board for study of temperature control, Milano-Italy. 12刘文强. 中国太阳能热水器产业发展现实状况及展望，第4卷（第104卷），4-8.13 赵玉英. 可编程控制器在电器控制系统中应用J.河南科技学院学报,（3）.14 R.E.Collins，L.Poladian，B.A.Pailthorpe，and R.C.Mc Phedra，Heat conduction through support piilars in evacuated windows，Aust.J.Phys.44，73-86(1991).15赵阳.西门子S7-200PLC及工控组态软件Wincc应用J.北京:电子工业出版社,1997.