对于太阳能热水器控制系统的设计，对于根据太阳能光热作用进行水加热，供酒店的乘客使用，系统主要包括了水循环控制、水箱液位控制、温度调节控制以及电加热控制等，对淋浴阀进行开度的调节，满足客户的使用要求，可编程控制器承担着该系统的工艺实现，对系统进行设计。在太阳能热水器控制系统中，设计分为总体设计、硬件设计以及软件编程设计等。根据系统的要求，对PLC、传感器等进行了选型设计，采用S7-200系列的PLC作为系统的控制单元，对系统输入点和输出点进行分配设计。系统采用条件判断控制思路和经验设计思路，对系统的功能进行流程功能设计，按照功能设计的要求，实现梯形图编写。触摸屏设计中，画面中体现各种功能，通过通讯、变量建立以及仿真调试，满足了太阳能热水器控制系统的可视化监控要求。太阳能热水器控制系统的设计结合了以往资料的设计经验，重点体现系统的自动化控制，提高了系统的稳定性和可靠性能，满足了系统设计的工艺。在后期的研发设计中，提供了宝贵的设计思路和经验。
目录
一、 绪论 5
（一） 课题研究的目的及意义 5
（二） 课题设计的内容 5
（三） 系统设计的思路 6
二、 太阳能热水器的总体设计 8
（一） 太阳能热水器的工艺原理 8
（二） 系统的控制流程 9
（三） 系统的控制方案 10
三、 太阳能热水器的硬件设计 12
（一） 可编程控制器的选型 12
（二）模拟量模块的选型 13
（三） 温度传感器的选型 13
（四）液位开关的选型 14
（五） 循环泵的选型 15
（六） 三通调节阀的选型 16
（七） 系统的I/O分配设计 16
（八） 主电路的接线设计 17
（九） PLC电路的接线设计 18
（十） 模拟量模块的接线设计 19
四、 太阳能热水器的软件设计 21
（一） 集热器水循环的流程设计 21
（二） 储水箱进水的流程设计 21
（三） 洗浴水温调节的流程设计 22
（四） 电加热和防冻的流程设计 23
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（五） 系统的梯形图设计 24
五、 太阳能热水器的触摸屏设计 28
（一） 触摸屏开发的过程 28
1. 触摸屏的工程创建 28
2. 系统驱动的建立 28
3. 通讯变量的建立 29
4. 系统的数据库 30
5. 画面的编译设计 30
6. 系统的动画设计 31
（二）系统的仿真调试 32
结论 35
致谢 36
参考文献 37
一、绪论
（一）课题研究的目的及意义
太阳能热水器在我们日常生活中应用十分广泛，在酒店、居民小区都能看各式各样的太阳能热水器，其能够将太阳能转换为热能，对水进行加热，属于清洁能源。在酒店服务业，采用太阳能热水器为客房提供热水，可以节省大量资金。为了对酒店的客房热水供应提供保障，本设计主要开发太阳能热水器系统，实现对该系统的集热器、循环水泵、水阀、电加热以及淋浴水温调节的控制，实现淋浴恒温控制的设计目的，达到用户的使用要求。太阳能热水器控制系统的开发设计，可以提高酒店热水供应的效率，保证客房在任何时候都可以使用到热水，满足酒店服务业的需求。以往的酒店热水供应，采用锅炉加热或者电加热的方式，不但浪费能源，而且对水的温度阈值控制效果差强人意。本设计采用可编程控制器作为控制单元，完成对太阳能热水器的自动控制和调节，达到系统的使用功能。
根据太阳能热水器控制系统的设计目的,实现太阳能热水器的自动化控制要求，采用可编程控制器进行设计。使用PLC作为控制单元将外部传感器等输入信号进行采集输入，按照预定的功能要求，来实现系统的控制和输出，达到太阳能热水器控制系统的基本设计要求。为了适应工业现场复杂多变的环境，可编程控制器功能强大，可靠性和稳定性高，在具体应用中，可以通过编程软件实现各种工况功能，通讯功能强大，能够组成工业区域网络，提高工厂管理水平。按照市场的发展和现有的工业自动化产品，对太阳能热水器控制系统的自动化控制设计提供了很好的条件，能够满足太阳能热水器系统的设计要求和功能。
（二）课题设计的内容
对于太阳能热水器的研究设计，系统包括了集热器、循环水泵、水阀、电加热以及淋浴调节阀等，实现淋浴水温调节，达到淋浴恒温控制的设计目的。系统主要实现的功能包括热水箱的自动上水控制、集热器水循环加热控制、淋浴出水控制、辅助电加热控制、防冻控制以及手动上水控制等功能。对于系统的设计内容，具体包括如下：
（1）采用可编程控制器，实现对太阳能热水器系统的总体设计方案确定，对各种功能的控制策略进行研究，确定系统的控制方案。
（2）对系统的硬件进行选型，绘制系统的电气原理图纸，包括主电路图和PLC电路图，完成系统的I/O分配设计和功能流程图的设计。
（3）对系统进行梯形图设计和触摸屏的开发设计，通过系统的调试功能，完成系统的控制要求。
（三）系统设计的思路
对于太阳能热水器控制系统设计的内容要求，实现热水箱的自动上水控制、集热器水循环加热控制、淋浴出水控制、辅助电加热控制、防冻控制以及手动上水控制等功能。可编程控制器作为系统的控制单元，可对外部信号进行采集输入，并通过系统控制流程设计图，实现系统的功能，控制外部执行单元的动作输出。系统设计主要分为总体功能设计和方案确定、硬件图纸设计和元器件选型、软件功能流程设计和梯形图编译设计，以及系统的功能调试等。系统的具体设计思路如下所示：
（1）对太阳能热水器控制系统的工艺要求进行设计，确定太阳能热水器的工艺功能，明确太阳能热水器系统的外部信号输入类型以及输出执行单元的类型，对太阳能热水器系统的控制方式进行选择，完成太阳能热水器系统方案的总体设计图。
（2）对太阳能热水器系统的总体设计方案，明确输入和输出部分产品的类型，进行控制器选择、传感器选择、输出执行部分型号选择等，确定控制器型号后，对太阳能热水器的控制系统进行I/O分配设计，按照地址的分配设计结果，对PLC的输入部分接线图、输出部分接线图以及电源部分接线图进行设计，对系统主电路部分以及辅助控制电路部分等进行设计。

原文链接：http://www.jxszl.com/jxgc/jdgc/607947.html