基于PLC的太陽能熱水器自動控制系統(tǒng)的研究設(shè)計(jì)

本課題研究了可編程控制器（PLC）在太陽能熱水器自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。重點(diǎn)研究了系統(tǒng)的硬件構(gòu)成及系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)過程。指出了PLC設(shè)計(jì)的關(guān)鍵主要是能滿足基本控制功能,并考慮維護(hù)的方便性、系統(tǒng)可擴(kuò)展性等。在本文中經(jīng)研究確定出了系統(tǒng)的各個工序，繪制了系統(tǒng)的工藝流程圖；進(jìn)行了系統(tǒng)的I/O分配和PLC的選型；根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)繪制了系統(tǒng)的控制梯形圖；繪制出了控制系統(tǒng)電氣原理圖和接線圖等。通過用PLC對太陽能熱水器自動控制系統(tǒng)的改造，大大減少了系統(tǒng)對其它元器件的使用，使系統(tǒng)接線簡單、檢修維護(hù)方便快捷、可靠性提高，增進(jìn)了系統(tǒng)的先進(jìn)性。關(guān)鍵詞:PLC；太陽能；自動控制系統(tǒng)；熱水器DesignofSolarWaterHeaterAutomaticControlSystemBasedonPLCAbstractApplicationofPLCinsolarwaterheaterautomaticcontrolsystemisresearchedinthispaper.Thecontentofthispaperontheprocessofsystemhardwareconstitutionandthesystemsoftwaredesignisemphasized.AndthekeyofPLCdesignthatistosatisfythebasiccontrolfunctionispointedout,meanwhilemaintenanceconvenienceandsystemextensionarealsoconsiderated.Thecontentofthispaperisdividedintofourparts.Inthefirstpart,theprocedureofthesystemisestablished,andthenthetreatmentflowchartisdrawedout。Inthesecondpart,TheaddressofI/Oisresigned.andthesuitablePLCtypeischoosed.Thethirdpart,thecontrolladderdiagramisdesignedaccordingtotherequirement。Intheend,theelectricalprinciplediagramandtheinterconnectiondiagramaredrawn.Throughthedesignofthesolarwaterheaterautomaticcontrolsystem,thecomponentsthatisusedinthesolarwaterheaterautomaticcontrolsystemaredecreased.Theperformanceofthesystemislifted,andithasthefeaturesuchassimplyinterconnection,rapidandeasyfaultdetectingandmaintenance,andhighreliability.Inaword,thesystembecomesmoreadvancedbecauseofmydesign.Keywords:PLC。solar。automaticcontrolsystem。waterheater摘要ITOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"Abstract II\o"CurrentDocument"第一章緒論 1\o"CurrentDocument"本課題研究的目的、意義 1\o"CurrentDocument"國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1\o"CurrentDocument"國內(nèi)研究現(xiàn)狀 1\o"CurrentDocument"國外研究現(xiàn)狀 2目前我國太陽能熱水器的種類 2平板式太陽熱水器 2\o"CurrentDocument"全玻璃真空管式熱水器 3熱管式太陽能熱水器4\o"CurrentDocument"熱管—真空管式太陽能熱水器 4\o"CurrentDocument"研究的內(nèi)容 5\o"CurrentDocument"第二章全玻璃真空管式太陽能熱水器的綜述 6\o"CurrentDocument"太陽能熱水器系統(tǒng)功能簡介 6\o"CurrentDocument"太陽能熱水器組成、原理和工作過程 7\o"CurrentDocument"太陽能熱水器各單元介紹 8\o"CurrentDocument"系統(tǒng)的要求 10\o"CurrentDocument"可編程控制器（PLC）簡介 10\o"CurrentDocument"PLC的發(fā)展歷史 11\o"CurrentDocument"可編程序控制器的工作原理 11\o"CurrentDocument"可編程控制器的的特點(diǎn) 12\o"CurrentDocument"PLC的分類 13\o"CurrentDocument"可編程控制器應(yīng)用領(lǐng)域 14\o"CurrentDocument"第三章熱水器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案 16\o"CurrentDocument"系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)方案 16\o"CurrentDocument"PLC的選型 16\o"CurrentDocument"PLC硬件控制框圖 17\o"CurrentDocument"各單元功能作用介紹 17\o"CurrentDocument"PLC的端口分配 21\o"CurrentDocument"系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì) 22\o"CurrentDocument"系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方案 24\o"CurrentDocument"軟件組成 25\o"CurrentDocument"系統(tǒng)控制流程圖 25\o"CurrentDocument"設(shè)計(jì)PLC控制原理（梯形圖程序） 30\o"CurrentDocument"第四章 可編程控制器（PLC）的安裝、維護(hù)和檢修 31\o"CurrentDocument"PLC的安裝 31\o"CurrentDocument"PLC系統(tǒng)的電源接線 31\o"CurrentDocument"接地 32\o"CurrentDocument"輸入接線 32\o"CurrentDocument"輸出接線 32\o"CurrentDocument"PLC的維護(hù)和檢修 33\o"CurrentDocument"第五章 結(jié)論 34\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 35\o"CurrentDocument"致謝 36\o"CurrentDocument"附錄I梯形圖 37\o"CurrentDocument"附錄H指令表 40第一章緒論本課題研究的目的、意義用太陽能解決我國家庭熱水是最有希望的、最有效可行的途徑。太陽能光熱應(yīng)用市場前景廣闊，除家庭用熱水外，還可用于工業(yè)熱水、采暖、空調(diào)、干燥、農(nóng)業(yè)種植、水產(chǎn)養(yǎng)殖、海水淡化等領(lǐng)域。從發(fā)展角度看，城市家庭生活熱水的供給不應(yīng)由業(yè)主考慮，而應(yīng)與建筑設(shè)計(jì)開發(fā)同時進(jìn)行。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出了全玻璃真空管式熱水器的自動控制系統(tǒng)。在電子技術(shù)飛速發(fā)展的今天，有必要而且有可能采用新技術(shù)對原電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，以提高可靠性，并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動控制，提高太陽能熱水器穩(wěn)定性?？删幊炭刂破饔捎诳商峁┦褂玫臅r間繼電器和中間繼電器相當(dāng)多，而且其常開常閉觸點(diǎn)可多次重復(fù)使用，使得我們在編程中可以隨心所欲。用內(nèi)部編程“軟元件”取代繼電器邏輯控制電路中大量的時間繼電器和中間繼電器，簡化控制線路、有效提高系統(tǒng)的可靠性，是PLC的突出特點(diǎn)。目前，我國大部分太陽能熱水器控制部分，往往需要大量的中間繼電器和時間繼電器來滿足生產(chǎn)工藝要求，結(jié)果使電路設(shè)計(jì)復(fù)雜、繁瑣，故障時有發(fā)生，給使用和日常維護(hù)帶來了很大的不便。太陽能熱水器是太陽能熱利用中商業(yè)化程度最高、應(yīng)用最普遍的技術(shù)。但是在熱水器自動控制系統(tǒng)中大多采用單片機(jī)控制，單片機(jī)開發(fā)價格較高，而PLC開發(fā)價格便宜。選用PLC控制，它具有速度快，可靠性高，體積小，功能全，編程簡單的特點(diǎn)。通過改進(jìn)或完善已有太陽能熱水器控制系統(tǒng)的不足，設(shè)計(jì)開發(fā)新型太陽能熱水控制系統(tǒng)一基于PLC的太陽能熱水器自動控制系統(tǒng)。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國內(nèi)研究現(xiàn)狀我國太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，目前已成為世界上最大的太陽熱水器生產(chǎn)國，但與太陽熱水器配套的控制器卻一直處于研究和開發(fā)階段，尤其是與太陽能熱水器系統(tǒng)匹配的控制器，至今尚未檢索到相關(guān)報道。近幾年來，市場上陸續(xù)出現(xiàn)了一些太陽能熱水器控制器，但大多數(shù)控制器存在著諸如性能不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生誤操作；溫度、水位檢測、控制誤差大；顯示器有時出現(xiàn)亂碼；與電輔助加熱裝置不能很好配合；太陽能利用率較低等問題，影響了用戶的使用。更有甚者，有些控制器質(zhì)量較差，經(jīng)常發(fā)生故障，給用戶帶來諸多不便，嚴(yán)重影響了用戶的使用，從而影響到太陽熱水器的銷售。太陽熱水器，尤其是太陽熱水系統(tǒng)及其控制器有著廣闊的發(fā)展前景，但現(xiàn)有的技術(shù)研究和產(chǎn)品開發(fā)投入較少。因此，在太陽熱水器、太陽熱水系統(tǒng)的測量控制方面，應(yīng)引起足夠重視，加大投入一定力量研究開發(fā)高質(zhì)量、性能好的測控產(chǎn)品［1］。國外研究現(xiàn)狀太陽能熱水器是利用太陽輻射能和熱水的裝置。世界上第一臺熱水器是美國馬里蘭州的肯普于1891年發(fā)明的。到第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束，人們創(chuàng)造了各式各樣被統(tǒng)稱為“悶曬式”的太陽能熱水器。第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，人們的注意力又開始轉(zhuǎn)向發(fā)展經(jīng)濟(jì)。一些缺少常規(guī)能源的國家，如日本，開始投入人力物力開發(fā)利用太陽能，經(jīng)過人們的努力，各種簡易的平板太陽集熱器已開始在市場中出現(xiàn)。到20世界70年代，隨著世界性能源危機(jī)日益嚴(yán)重，迫使人們對太陽能的開發(fā)利用又重新重視起來，許多國家花了不少人力物力，用于大力研究和開發(fā)太陽能利用技術(shù)，尤其是太陽能熱水器。到上世紀(jì)70年代末，太陽熱水器的開發(fā)利用在美國、澳大利亞、日本、德國、以色列等國家得到了很大的發(fā)展.在隨后的十幾年里，平板集熱器型太陽熱水器的推廣應(yīng)用在一些國家得到了較快的發(fā)展。1975年美國歐文斯―伊利諾依(OWens-llinois)公司發(fā)明了全玻璃真空管太陽集熱器并推向市場。當(dāng)時，集熱管的選擇性吸收涂層的平場陽光吸收率約為83%，但由于采用了高真空技術(shù)，使集熱器的熱損失比普通平板式太陽集熱器的熱損失降低了兩個數(shù)量級，從而將太陽能熱利用技術(shù)水平大大提高了一大步。在隨后的十幾年內(nèi)，全玻璃真空管太陽熱水器性能通過完善、提高，并逐步降低成本，因而得到了快速發(fā)展，到上世紀(jì)90年代，這種新型太陽能熱水器已成為推廣應(yīng)用的主流產(chǎn)品。在全玻璃真空管太陽能熱水器的基礎(chǔ)，為進(jìn)一步提高效率，提高性能，德國研制出熱管式真空管太陽熱水器，一些國家研制出了一些高質(zhì)量的太陽熱水器專用零部件，另一些國家為優(yōu)化設(shè)計(jì)專門開發(fā)了用于太陽能熱水器的應(yīng)用軟件。還有一些國家，開發(fā)出功能完善，能全天候使用太陽熱水器系統(tǒng)。在西方先進(jìn)國家，在太陽能熱水器方面的研發(fā)和推廣應(yīng)用一直比較活躍［2］。目前我國太陽能熱水器的種類平板式太陽熱水器平板式太陽能熱水器又叫“平板集熱器”，它是太陽熱水器的基本型之一。由它可以派生出許多同類熱水器，如翅翼型、波紋板型、塑料壓制型等等，但它們的集熱基本原理都一樣。水的循環(huán)靠溫差比重不同。熱水輕，向上升。冷水密度大，只能從底部慢慢向上頂。水箱中的水通過集熱器的循環(huán)加溫，逐步達(dá)到平衡，則不再流動。事實(shí)上水箱中的水總是源源不斷進(jìn)入集熱器的底部，而熱水也不斷流入水箱的上部。平板型太陽集熱器以其簡單、價廉和安裝方便在全世界都獲得了廣泛的應(yīng)用。普通平板型太陽集熱器由吸熱體、殼體、透明蓋板和隔熱材料等組成。當(dāng)太陽照射到集熱器時，集熱器板上水道中的水被加熱而發(fā)生膨脹、變輕、產(chǎn)生“水往高處流”的現(xiàn)象，就像熱煙氣從煙囪中冒出一樣，這就是所謂的“熱虹吸”現(xiàn)象，系統(tǒng)中水流的循環(huán)運(yùn)動完全依靠自身各部位溫度不同而形成自然循環(huán)，即只要有太陽照射，就能實(shí)現(xiàn)這種循環(huán)。水在集熱器中受熱變輕，由集熱器底部上升至頂部。再經(jīng)循環(huán)管流入保溫水箱，水箱下部的冷水由下循環(huán)管流入集熱器底部。如此循環(huán)，使整個水箱中是水溫升高［3］。這種集熱器的優(yōu)點(diǎn)是：1、工藝不復(fù)雜，加工成本低。2、水流的循環(huán)和加熱全部依靠集熱器的吸熱作用，不需要泵和其它能源，運(yùn)行成本低，確實(shí)是一次投資，長期受益。3、水流系統(tǒng)常壓運(yùn)行，無需帶壓設(shè)備，沒有任何安全隱患。4、整個系統(tǒng)沒有運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備，水對吸熱板沒有腐蝕作用，故使用壽命很長。缺點(diǎn)：1、由于白天、晚上的溫度不同，集熱器易產(chǎn)生倒流。2、在高溫段效率偏低，表面熱損大。3、在冬季低于0℃時，因集熱器中的水結(jié)冰膨脹，將管子脹裂。4、流動阻力分布不均，抗凍性能差，所以使用范圍局限在北方的夏天和南方不結(jié)凍地區(qū)的冬天。1.3.2全玻璃真空管式熱水器全玻璃真空管式太陽能熱水器是在平板型太陽集熱器的基礎(chǔ)上發(fā)展的一種新型太陽能集熱裝置。全玻璃真空管太陽集熱器的核心元件是玻璃真空集熱管，它采用了真空技術(shù)，消除了氣體的對流與傳導(dǎo)熱損，并應(yīng)用選擇性吸收涂層，使真空集熱管的輻射熱損降到最低，這樣真空管太陽集熱器可以在中高溫下運(yùn)行，也能在寒冷地區(qū)的冬季及低日照與天氣多變地區(qū)運(yùn)行，擴(kuò)大了應(yīng)用領(lǐng)域。全玻璃真空太陽集熱管通常采用單端開口的形式，在一端將內(nèi)、罩玻璃管環(huán)形熔封在一起。真空集熱器內(nèi)裝有吸氣劑［4］。這種集熱器的優(yōu)點(diǎn)是：1、結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、可靠性強(qiáng)。2、集熱效率高，保溫性能好。3、可以在中高溫下運(yùn)行，也能在寒冷地區(qū)的冬季運(yùn)行。4、使用壽命長，一年四季都可使用。缺點(diǎn)：1、管內(nèi)存水過多，管內(nèi)水溫上升緩慢，而且對于真空管南北放置的熱水裝置，管中的熱水無法全部取出，致使系統(tǒng)熱水利用率降低。2、不能承壓，易在玻璃管內(nèi)結(jié)垢，管子易炸裂，而且在嚴(yán)寒地區(qū)使用會凍結(jié)。3、價格昂貴。熱管式太陽能熱水器熱管式熱水器也是一種可以常年使用的太陽能設(shè)備，基本原理同熱管式太陽灶差不多。但是，由于一般提供洗浴用的熱水溫度不太高，所以對熱管的要求也比太陽灶要低。甚至從滿足生活熱水的單項(xiàng)要求來說，這種熱管在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上均優(yōu)于真空集熱管。我國大連生產(chǎn)的熱管式熱水器雖然初始投資高于平板式集熱器，但是低于真空管集熱器，而使用效果也不差。國外同類熱管式熱水器的產(chǎn)量和型號正在不斷增加。此種熱水器的熱管，結(jié)構(gòu)簡單，工質(zhì)易得，抗凍性和熱效率均好，使用壽命也長。熱管式熱水器在外形結(jié)構(gòu)上很象管板式熱水器，只不過把普通排管變成了熱管，少個或省去了一個集水管，熱管上同樣可裝翅片吸收太陽能。當(dāng)熱管收集到太陽的熱之后，立刻把它輸送到集熱管，并在水箱中進(jìn)行換熱，于是得到熱水。由于熱量是由熱管輸送、選擇合適的工質(zhì)與管材、管芯，就能保證其化學(xué)相容性，避免一般管板式熱水器的腐蝕性。同時，因?yàn)闊峁軆?nèi)的工質(zhì)很少，不像管板式熱水器里面充滿著水，所以熱損較低，起動也較快。而且熱管式熱水器的工作溫度范圍也比管板式熱水器寬得多，不用擔(dān)心00C時水會結(jié)冰，也不怕高于100c時水會沸騰。熱管—真空管式太陽能熱水器熱管—真空管式集熱器是一種新型的太陽能集熱裝置，集中熱管式和真空管式集熱器二者的優(yōu)點(diǎn)，克服彼此的缺點(diǎn)。例如，利用熱管起動快，一通過不同工質(zhì)可以控制熱水器的工作溫度，而真空管集熱器在無負(fù)荷悶曬時，往往會出現(xiàn)超過200℃的高溫，使水的壓力增大，造成使用中的不便等。但真空管集熱器的優(yōu)點(diǎn)在于絕熱性好，熱效率高。其原理是太陽輻射穿過真空管玻璃外殼，投射在金屬吸熱板上，吸熱板將太陽輻射能轉(zhuǎn)化為熱能，使熱管蒸發(fā)段內(nèi)的傳熱介質(zhì)汽化。蒸汽上升到熱管冷凝段后，通過導(dǎo)熱塊將熱量傳遞給集熱管內(nèi)的工質(zhì)，而自身又凝結(jié)成液體，依靠重力流回蒸發(fā)段。上述過程重復(fù)循環(huán)，使集熱管內(nèi)的工質(zhì)不斷升溫。由于運(yùn)用了真空技術(shù)，大幅度降低了集熱器的熱損失，因而使其在高工質(zhì)溫度或低環(huán)境溫度的運(yùn)行條件下仍具有良好的熱性能，同時運(yùn)用了熱管技術(shù)，被加熱工質(zhì)不直接流經(jīng)真空管，因而跟普通平板式集熱器和真空管集熱器比較，熱管式真空集熱器除了工作溫度高，承壓能力大和耐熱沖擊性能好等優(yōu)點(diǎn)，還有其顯著特點(diǎn)［5］。這種集熱器的優(yōu)點(diǎn)：1、耐冰凍。熱管由特殊的材料和工藝保證，即使在冬季長時間無晴天及夜間的嚴(yán)寒條件下，真空管也不會凍裂。2、啟動快。熱管的熱容量很小，受熱后立即啟動，因而在瞬變的太陽輻射條件下能提高集熱器的輸出能量，而且在多云間晴的低日照天氣也能將水加熱。3、保溫好。熱管具有單向傳熱的特點(diǎn)，即白天由太陽能轉(zhuǎn)換的熱量可沿?zé)峁芟蛏蟼鬏斎ゼ訜崴?，而夜間被加熱的水的熱量不會沿?zé)峁芟蛳律l(fā)到周圍環(huán)境。4、安裝維修方便。安裝方便，操作簡單，易于固定，運(yùn)行可靠。缺點(diǎn):1、生產(chǎn)成本。2、技術(shù)要求高。上面介紹了目前我國太陽能熱水器的種類，并討論了它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)。最后，在此基礎(chǔ)上提出了本文研究的主要內(nèi)容為全玻璃真空管太陽能熱水器的自動控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。1.4研究的內(nèi)容本課題研究的內(nèi)容是用PLC控制太陽能熱水器系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)太陽能熱水器系統(tǒng)自動化控制及手工控制，使其滿足實(shí)際各種控制需要、使更多的工作免于人參與、使系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠。具體研究工作從以下方面展開：1）確定系統(tǒng)的各種工序，繪制系統(tǒng)的工藝流程圖。2）PLC選型及I/O分配。3）設(shè)計(jì)、繪制梯形圖，滿足各控制要求。4）繪制電氣原理圖、外部接線圖等。5）依據(jù)設(shè)計(jì)要求調(diào)試系統(tǒng)成功。

第二章全玻璃真空管式太陽能熱水器的綜述太陽能熱水器系統(tǒng)功能簡介圖2—圖2—2系統(tǒng)控制原理圖:圖2—1熱水器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖注釋:Tl,熱水箱的溫度傳感器T2,循環(huán)水管中的溫度傳感器T3,集熱器中的溫度傳感器F1,循環(huán)水閥門F2,冷水閥門F3,熱水閥門此款熱水器利用微機(jī)控制主要有以下兩種控制功能:水溫控制、水箱加熱控制。1、水溫控制為了提供溫度不低于37攝氏度的水，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，同時進(jìn)行溫度的比較，當(dāng)水箱中的溫度小于370C時，電熱器D接通進(jìn)行加熱，同時微機(jī)繼續(xù)對熱水箱的水溫進(jìn)行采集。當(dāng)溫度加熱到大于370C時電熱器D斷開，如此反復(fù)循環(huán)保證了溫度的穩(wěn)定。2、水箱加熱控制如果沒有日照或者日照很弱時，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從系統(tǒng)。這時它就要發(fā)揮作用了。熱水箱溫度為T1,將它和設(shè)定值N相比較，從而控制是否打開電加熱?？刂茣r段為6點(diǎn)一18點(diǎn)，具體過程如下：若Tl<N，電加熱接通。否則，電加熱斷開。最終熱水箱的溫度加熱到設(shè)定值N。由此可見，即使沒有日照我們照樣可以洗上熱水澡了。太陽能熱水器組成、原理和工作過程在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中，需要大量的熱水。這類熱水的特點(diǎn)是用水量較大而水溫不高，一般為400C?600C。如淋浴的水溫在350C?400C之間，超過600C就會感到太熱。工業(yè)上為了清除油污，熱水溫度要高一些，但一般在900C左右。太陽能熱水器能提供的熱水，是目前使用最為普遍和效果最好的太陽能利用裝置。這種裝置結(jié)構(gòu)簡單、使用方位、不用專人管理，故己在全國推廣使用。1、熱水器組成及原理熱水器主要由集熱器、循環(huán)管道和水箱等組成。下圖為典型的熱水器裝置簡圖。圖中集熱器1按最佳傾角放置，下降水管2的一端與循環(huán)水箱3的下部相連，另一端與集熱器1的下集管接通。上升水管5與循環(huán)水箱3的上部相連，另一端與集熱器1的上集管相接。補(bǔ)給水箱4供給循環(huán)水箱3所需的冷水。當(dāng)集熱器吸收太陽輻射后，集熱器內(nèi)溫度上升，水溫也隨之升高。水溫升高后，水的比重減輕，經(jīng)上升水管進(jìn)入循環(huán)水箱上部。而循環(huán)水箱下部的冷水，比重較大，就由水箱下部流到集熱器下方，在集熱器內(nèi)受熱后又上升。這樣不斷對流循環(huán)，水溫逐漸提高，直到集熱器吸收的熱量與散失的熱量相平衡時，水溫不再升高。這種熱水器利用循環(huán)加熱的原理，因此又稱為循環(huán)式熱水器[6][7]。熱水器裝置簡圖1一集熱器2一下降水管3一循環(huán)水管4一補(bǔ)給水箱5一上升水管6一自來水管7一熱水出水管6圖2-3熱水器裝置簡圖2、熱水器的基本工作過程吸熱過程。太陽輻射透過玻璃蓋板，被集熱板吸收后沿肋片和管壁傳遞到吸熱管內(nèi)的水。吸熱管內(nèi)的水吸熱后溫度升高，比重減小而上升，形成一個向上的動力，構(gòu)成一個熱虹吸系統(tǒng)。隨著熱水的不斷上移并儲存在儲水箱上部，同時通過下循環(huán)管不斷補(bǔ)充溫度較低的水，如此循環(huán)往復(fù)，最終整箱水都升高至一定的溫度。水循環(huán)管路。家用太陽能熱水器通常按自然循環(huán)方式工作，沒有外在的動力，設(shè)計(jì)良好的系統(tǒng)只要有5℃~6℃以上的溫差就可以循環(huán)很好。水循環(huán)管路、管徑及管路分布的合理性直接影響到集熱器的熱交換效率。多數(shù)情況下，自然循環(huán)家用熱水器系統(tǒng)管路中的流態(tài)都可以視為層流。集熱器內(nèi)管路系統(tǒng)的阻力主要來自沿程阻力，局部阻力的影響要小得多，其中支管的沿程阻力又比主管要大得多。當(dāng)水溫升高后，由于運(yùn)動粘度減小，沿程阻力變小，局部阻力的影響變大。在一定范圍內(nèi)，當(dāng)主管管徑不變時，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。一般地，支管的半徑應(yīng)在10mm以上。當(dāng)主管管徑達(dá)到一定值以后，增加主管管徑對減小系統(tǒng)阻力意義不大［8］。太陽能熱水器各單元介紹1、集熱器平板式太陽能集熱器是平板式太陽能熱水器的主要部件，它由透明玻璃、吸熱體、保溫層等組成。當(dāng)涂有黑色的金屬片置于陽光下，即可吸收太陽輻射能而升高溫度，同時也向四周散發(fā)熱量。若它吸收的能量與散發(fā)的能量相等，此時金屬片就不再升溫，這就叫“平衡溫度”。如果在金屬片內(nèi)有流道，流體把熱量不斷帶走，為了達(dá)到平衡溫度，金屬片便要不斷吸收太陽的輻射能。利用這種原理，把帶有流道的金屬板封裝在一個保溫盒體中，上面蓋以玻璃，使太陽的輻射能可以進(jìn)入盒體，集熱器由于吸熱體溫度較低，其發(fā)射出的大部分輻射能波長較長（位于遠(yuǎn)紅外區(qū)域），這些輻射不能穿透玻璃而被阻隔在集熱器的空腔內(nèi)，從而產(chǎn)生了所謂的溫室效應(yīng)，提高了集熱器的集熱效率。2、循環(huán)管道在熱水器平面布置方案確定后，集熱器與循環(huán)水箱已基本確定。但要熱水器運(yùn)行起來，還得配置適當(dāng)?shù)墓艿?，將集熱器與水箱有機(jī)的連接起來，才能形成一個完整的循環(huán)系統(tǒng)。熱水器管道系統(tǒng)連接正確與否，對熱水器循環(huán)系統(tǒng)的效率也有很大影響。3、熱水器水箱及水箱配置水箱是熱水器重要組成部分。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。補(bǔ)給水箱只與循環(huán)水箱相通，當(dāng)循環(huán)水箱水位低時，以補(bǔ)給冷水之用。1）循環(huán)水箱它的作用是保持最高水位平面，同時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。循環(huán)水箱的下部均裝有冷水進(jìn)水擋板。這樣冷水進(jìn)入循環(huán)水箱時，通過擋板使之?dāng)U散流入不致將箱內(nèi)上部熱水?dāng)嚮臁?）補(bǔ)給水箱補(bǔ)給水箱是供給冷水的水箱。自來水不是直接進(jìn)入循環(huán)。而是通過補(bǔ)給水箱來補(bǔ)給。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是使冷水和熱水隔開，保持循環(huán)水箱中的熱水水溫穩(wěn)定。3）水箱配管水箱配管是指進(jìn)出水管、排放熱水管等在水箱中的高度位置，它對排放水溫起著主要作用。因此，熱水出水管位置愈高，其熱水排放溫度亦愈高；為此，采用定溫自動放水時，它的熱水出水口位置較高。而采用人工放水時，熱水出水口位置應(yīng)較低。循環(huán)水箱內(nèi)的水溫達(dá)到一定溫度時，將箱內(nèi)熱水幾乎全部放掉，然后放入冷水再重新循環(huán)加熱。一般人工放水一天中1-2次。系統(tǒng)的要求根據(jù)人們對熱水器的使用習(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：1、自動控制功能。系統(tǒng)在自動工作方式時能自動控制供水水泵的運(yùn)行與停止和各電磁閥的開關(guān)。定時控制器在斷電時正常計(jì)時,故采用其作為PLC的電源控制。在定時控制時間內(nèi),由定時器接通PLC的電源,PLC按預(yù)先編制的程序依次打開各控制設(shè)備電源,并根據(jù)輸入信號的變化隨時調(diào)整程序的執(zhí)行。在非系統(tǒng)工作時間里定時器自動斷開PLC的電源。工作為6?18h。可利用定時控制器和PLC自身具有的定時命令加以解決。2、除塵功能。利用溫度開關(guān)檢測環(huán)境溫度是否適合除塵,溫度開關(guān)為4℃。除塵用一個電磁閥連續(xù)工作2min。3、水箱液位控制功能。水箱200L,液位控制在180L。4、水箱應(yīng)具備供熱水、保溫的基本功能。5、報警功能。當(dāng)出現(xiàn)故障時，故障指示燈閃爍且報警電鈴響起,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。6、節(jié)水功能。供水閥供水5min,停2min。7、可實(shí)現(xiàn)手動/自動控制切換。2.2可編程控制器（PLC）簡介可編程控制器（PragrammableLogicController,簡稱PLC,是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，是在20世紀(jì)60年代末面向工業(yè)環(huán)境由美國科學(xué)家首先研制成功的。它采用可編程序的存儲器，其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都是按易于與工業(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)的。PLC自產(chǎn)生至今只有30多年的歷史，卻得到了迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，成為當(dāng)代工業(yè)自動化的主要支柱之一。長期以來，PLC在工業(yè)自動化控制而發(fā)揮著巨大作用，為各種各樣的自動化控制設(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)樽詣踊刂茟?yīng)用提供安全可靠和比較完善的解決方案，適合當(dāng)前自動化工業(yè)企業(yè)的需要［9］。PLC的發(fā)展歷史20世紀(jì)70年代大規(guī)模集成電路和微處理機(jī)出現(xiàn)后，正式生產(chǎn)出了現(xiàn)在模式的可編程序邏輯控制器PLC（ProgrammableLogicController）產(chǎn)品。這類產(chǎn)品具有穩(wěn)定可靠、價格便宜、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)。隨著集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在己誕生了第五代PLC產(chǎn)品。而從應(yīng)用角度看，PLC大概經(jīng)歷了如下幾個階段：1、單機(jī)就地控制，取代繼電器柜，至今仍然是PLC應(yīng)用的主流。2、數(shù)臺PLC與1臺PC相連，PC完成編程和在運(yùn)行中作為人機(jī)界面（80年代后期）。3、90午代，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（ProgrammableControlSystem），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。4、隨著近代現(xiàn)場總線、網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)PC機(jī)（IPC）、軟PLC技術(shù)的發(fā)展，以及系統(tǒng)開放性、電控儀控一體化、管控一體化、IT技術(shù)發(fā)展的需求，新型的覆蓋大、中、小系統(tǒng)的PCS正在形成?？删幊绦蚩刂破鞯墓ぷ髟鞵LC采用循環(huán)（巡回）掃描工作方式，而大、中型PLC還增加了中斷工作方式。循環(huán)掃描即可按固定順序，也可按用戶程序所規(guī)定一級順序（高級和低級順序）或可變順序等進(jìn)行。因?yàn)橛械挠脩舫绦虿恍枰繏呙枰淮螆?zhí)行一次，也為的是在控制系統(tǒng)需要處理的I/O點(diǎn)數(shù)較多時，通過不同的模塊組合的安排，采用分時分批掃描執(zhí)行的辦法，可縮短循環(huán)掃描周期和控制的實(shí)時性［10］。用戶將用戶程序設(shè)計(jì)、調(diào)試后，用編程器鍵入PLC的存儲器中，并將現(xiàn)場的輸入信號和被驅(qū)動的執(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。在輸入信號、用戶程序的控制上，產(chǎn)生相應(yīng)的輸出信號，完成預(yù)期的控制任務(wù)。PLC的典型的循環(huán)順序掃描土作過程如圖2—4所示。圖2—4PLC循環(huán)順序掃描工作流程圖從圖2—4中可以看出，一個典型的可編程序控制器在一個掃描周期中要完成六個掃描過程。在系統(tǒng)軟件的指揮下，按圖2－4所示的程序流程順序地執(zhí)行，這種工作方式成為順序掃描方式。從掃描過程中的某個掃描過程開始，順序掃描后又回到該過程成為一個掃描周期。進(jìn)行一個掃描周期所需的時間稱為一個掃描周期時間［11］?？删幊炭刂破鞯牡奶攸c(diǎn)1、通用性強(qiáng),使用方便。由于PLC產(chǎn)品的系列化和模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用。當(dāng)控制對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。2、功能性強(qiáng)，適應(yīng)面廣?，F(xiàn)代PLC不僅具有邏輯運(yùn)算、計(jì)時、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。因此，它既可對開關(guān)量進(jìn)行控制，也可對模擬量進(jìn)行控制，既可控制1臺生產(chǎn)機(jī)械、1條生產(chǎn)線，也可控制1個生產(chǎn)過程。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。3、可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。大多數(shù)用戶都將可靠性作為選擇控制裝置的首要條件。針對PLC是專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的,故采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施。硬件方面,隔離是抗干擾的主要措施之一。PLC的輸入、輸出電路一般用光電耦合器來傳遞信號，使外部電路與CPU之間無電路聯(lián)系，有效地抑制了外部干擾源對PLC的影響，同時，還可以防止外部高電壓竄入CPU模塊濾波是抗干擾的另一主要措施，在PLC的電源電路和I/O模塊中，設(shè)置了多種濾波電路，對高頻干擾信號有良好的抑制作用。軟件方面,設(shè)置故障檢測與診斷程序。采用以上抗干擾措施后，一般PLC平均無故障時間高達(dá)4萬?5萬h。4、編程方法簡單，容易掌握PLC配備有易于接受和掌握的梯形圖語言。該語言編程元件的符號和表達(dá)方式與繼電器控制電路原理圖相當(dāng)接近。5、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和維修方便。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。PLC的用戶程序大都可以在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試,調(diào)試好后再將PLC控制系統(tǒng)安裝到生產(chǎn)現(xiàn)場,進(jìn)行聯(lián)機(jī)統(tǒng)調(diào)。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。若是PLC本身問題,則可更換模塊，迅速排除故障,維修極為方便。6、體積小、質(zhì)量小、功耗低。由于PLC是將微電子技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)控制設(shè)備的新型產(chǎn)品,因而結(jié)構(gòu)緊湊,堅(jiān)固,體積小,質(zhì)量小,功耗低,而且具有很好的抗震性和適應(yīng)環(huán)境溫度、濕度變化的能力。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［12］。PLC的分類目前，PLC應(yīng)用廣泛，國內(nèi)外生產(chǎn)廠家眾多，所生產(chǎn)的PLC產(chǎn)品更是品種繁多，其型號、規(guī)格和性能各不相同。通常，可以按照結(jié)構(gòu)形式的不同及功能的差異進(jìn)行大致的分類。1、按結(jié)構(gòu)形式分按照結(jié)構(gòu)形式的不同，PLC可分為整體式和模塊式兩種。前者具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、價格低的優(yōu)點(diǎn)，易于裝在工業(yè)設(shè)備的內(nèi)部，通常適于單機(jī)工作。一般小型和超小型PLC多采用這種結(jié)構(gòu)，如日本三菱FX系列的PLC。后者配置靈活，裝載和維修方便，功能易于擴(kuò)展，其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造價也較高。一般大、中型PLC都采用這種結(jié)構(gòu)，如日本三菱公司的AN系列。2、按功能、點(diǎn)數(shù)分按功能、輸入輸出點(diǎn)數(shù)和存儲器容量不同，PLC可分為小型、中型和大型三類。小型PLC又稱為低檔的PLC。這類PLC的規(guī)模較小，它的輸入輸出點(diǎn)數(shù)一般從20點(diǎn)到128點(diǎn)。中型PLC的I/O點(diǎn)數(shù)通常在120點(diǎn)至512點(diǎn)之間，用戶程序存儲器的容量為2他-8他。大型PLC又稱為高檔的PLC,I/O點(diǎn)數(shù)在512點(diǎn)以上，其中I/O點(diǎn)數(shù)大于8192點(diǎn)的又稱為超大型PLC,用戶程序存儲器容量在8KB以上?？删幊炭刂破鲬?yīng)用領(lǐng)域在發(fā)達(dá)的工業(yè)國家,PLC已經(jīng)廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各行各業(yè)。隨著PLC性能價格比的不斷提高，一些過去使用專用計(jì)算機(jī)的場合，也轉(zhuǎn)向使用PLC。PLC的應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大，可歸納為如下幾個方面。1、開關(guān)量的邏輯控制這是PLC最基本最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。PLC取代繼電器控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)邏輯控制。例如：機(jī)床電氣控制，沖床、鑄造機(jī)械、運(yùn)輸帶、包裝機(jī)械的控制，注塑機(jī)的控制，化工系統(tǒng)中各種泵和電磁閥的控制，冶金企業(yè)的高爐上料系統(tǒng)、軋機(jī)、連鑄機(jī)、飛剪的控制，電鍍生產(chǎn)線、啤酒灌裝生產(chǎn)線、汽車配裝線、電視機(jī)和收音機(jī)的生產(chǎn)線控制等。2、運(yùn)動控制PLC可用于對直線運(yùn)動或圓周運(yùn)動的控制。早期直接用開關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器與執(zhí)行機(jī)構(gòu),現(xiàn)在一般使用專用的運(yùn)動控制模塊。世界上各主要PLC廠家生產(chǎn)的PLC幾乎都有運(yùn)動控制功能。PLC的運(yùn)動控制功能廣泛地用于各種機(jī)械。例如:金屬切削機(jī)床、金屬成型機(jī)械、配裝機(jī)械、機(jī)器人和電梯等。3、閉環(huán)過程控制過程控制是指對溫度、壓力、流量等連續(xù)變化的模擬量的閉環(huán)控制。PLC通過模擬量I/O模塊實(shí)現(xiàn)模擬量與數(shù)字量之間的A/D,D/A轉(zhuǎn)換，并對模擬量進(jìn)行閉環(huán)PID控制，可用PID子程序來實(shí)現(xiàn)，也可使用專用的PID模塊。PLC的模擬量控制功能已經(jīng)廣泛應(yīng)用于塑料擠壓成型機(jī)、加熱爐、熱處理爐、鍋爐等設(shè)備，還廣泛地應(yīng)用于輕工、化工、機(jī)械、冶金、電力和建材等行業(yè)。4、數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代的PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳遞、轉(zhuǎn)換、排序和查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析和處理。這些數(shù)據(jù)可以與存貯在存儲器中的參考值比較,也可以用通訊功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑵浯蛴≈票?。?shù)據(jù)處理一般用在大、中型控制系統(tǒng),如柔性制造系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)等。5、機(jī)器人控制機(jī)器人作為工業(yè)過程自動生產(chǎn)線中的重要設(shè)備，已成為未來工業(yè)生產(chǎn)自動化的3大支柱之一?，F(xiàn)在許多機(jī)器人制造公司，選用PLC作為機(jī)器人控制器來控制各種機(jī)械動作。隨著PLC體積進(jìn)一步縮小，功能進(jìn)一步增強(qiáng)，PLC在機(jī)器人控制中的應(yīng)用必將更加普遍。6、通訊聯(lián)網(wǎng)PLC的通訊包括PLC之間的通訊、PLC與上位計(jì)算機(jī)和其他智能設(shè)備之間的通訊。PLC和計(jì)算機(jī)具有接口，用雙絞線、同軸電纜或光纜將其聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)信息的交換，并可構(gòu)成“集中管理，分散控制”的分布式控制系統(tǒng)。目前PLC與PLC的通訊網(wǎng)絡(luò)是各廠家專用的。PLC與計(jì)算機(jī)之間的通訊，一些PLC生產(chǎn)廠家采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線，并向標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議靠攏［13］。第三章熱水器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案太陽能本身是一個不斷變化、而影響其變化的因素又較多、極其復(fù)雜的非線性變量，太陽熱水系統(tǒng)工程是一個非線性系統(tǒng)，很難建立精確的數(shù)學(xué)模型，因此采用傳統(tǒng)的控制方法難以得到較佳的控制效果。而模糊控制是以模糊數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的一種新的控制方法。這種控制方法是一種智能的、非線性的控制方法，對那些無法取得數(shù)學(xué)模型或數(shù)學(xué)模型相當(dāng)粗糙的系統(tǒng)可以取得較滿意的控制效果，解決一些用傳統(tǒng)控制方法無法解決的問題。太陽能熱水器控制器采用PID控制算法，這種算法對固定參數(shù)的線性定常系統(tǒng)是非常有效的。通過調(diào)整PID控制器的參數(shù)，一般都能得到比較滿意的控制效果。硬件的設(shè)計(jì)方案根據(jù)控制系統(tǒng)要求，首先確定PLC的控制規(guī)模，估算出所需要的I/O點(diǎn)數(shù)（數(shù)字輸入/輸出量、模擬輸入/輸出量），再增加10%?20%的備用量，以便隨時增加控制功能，保證系統(tǒng)投入運(yùn)行后能夠替換個別故障點(diǎn)或彌補(bǔ)遺漏的點(diǎn)數(shù)。統(tǒng)計(jì)出I/O總點(diǎn)數(shù)后即可以確定PLC的控制規(guī)模從而確定存儲器（用于存儲用戶程序和數(shù)據(jù)）的容量。存儲器容量除了根據(jù)PLC的控制規(guī)模確定。也可以按照如下方法計(jì)算，再增加25%?30%的備用量，以便隨時增加用戶程序。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。另一種方法是估算法，只有開關(guān)量時，所需內(nèi)存總數(shù)=開關(guān)量（輸入/輸出）總數(shù)x10；只有模擬量輸入時，所需內(nèi)存總數(shù)=模擬量路數(shù)X120在模擬量輸入、輸出同時存在時，所需內(nèi)存總數(shù)=模擬量路數(shù)X250；同時,應(yīng)考慮PLC提供的內(nèi)部繼電器和寄存器的數(shù)量，以便節(jié)省資源［14］。PLC的選型因?yàn)楸鞠到y(tǒng)是對開關(guān)量控制的應(yīng)用系統(tǒng),并對控制速度要求不高,選用核心部件為三菱公司的

FX_2n-32MR-ES/UL系列32點(diǎn)編程控制器，該編程控制器具有自診斷功能,采用循環(huán)掃描工作方式，這完全能滿足要求。FX_2n-32MR-ES/U屬微型編程控制器、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、32點(diǎn)的編程控制器具有16點(diǎn)輸入,16點(diǎn)輸出?？紤]到該P(yáng)LC所需的輸入、輸出點(diǎn)數(shù)及類型，選用三菱FX_2n-32MR-ES/UL可編程控制器作為該系統(tǒng)的核心，它含有16個輸入點(diǎn)（漏型）和16個輸出點(diǎn)（繼電器型），足夠設(shè)計(jì)所用［15］。①FX_2n-32MR-ES/UL簡介FX_2n-32MR-ES/UL屬于FX2N系列PLC，F(xiàn)X2N系列PLC是FX系列中高級的模塊。它擁有無以匹及的速度、高級的功能、邏輯選件以及定位控制等特點(diǎn)，F(xiàn)X2N是從16到256路輸入、輸出的多種應(yīng)用的選擇方案。②FX_2n-32MR-ES/UL的特點(diǎn)FX_2n-32MR-ES/UL屬于FX2N系列PLC，F(xiàn)X2N系列PLC是FX系列中最高級的模塊。它擁有無以匹及的速度、高級的功能、邏輯選件以及定位控制等特點(diǎn)，F(xiàn)X2N是從16到256路輸入、輸出的多種應(yīng)用的選擇方案。PLC硬件控制框圖上位機(jī)采用PC機(jī)，下位機(jī)選用日本三菱公司的FX2n系列的32點(diǎn)可編程控制器，實(shí)現(xiàn)對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。為提高系統(tǒng)的安全性，需要有報警點(diǎn)輸入并且用聲光信號顯示故障類型，同時發(fā)出警報提醒值班人員及時處理事故。當(dāng)故障出現(xiàn)時，故障指示燈閃爍且報警電鈴響起，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。系統(tǒng)控制框圖如圖3—1。昱總停于動上水手動加熱魯按鈕&度開關(guān)《常用》海度開關(guān)(常開)昱苴開目動、手動選擇昱總停于動上水手動加熱魯按鈕&度開關(guān)《常用》海度開關(guān)(常開)昱苴開目動、手動選擇各單元功能作用介紹1、電機(jī)類型的選擇電機(jī)類型選擇的原則如下：對于有特定要求的工作機(jī)械，應(yīng)優(yōu)先選擇專用電機(jī)。如可工作于高濕度，有鹽霧、霉菌、凝露等環(huán)境的船用電動機(jī)；有較高的效率及節(jié)能指標(biāo)的紡織電動機(jī)；有作為激振動力源，如用于糧食加工機(jī)械或振動篩、振動輸送機(jī)的振動異步電動機(jī)；在化工、橡膠、紡織、造紙等工業(yè)中有時要求軟機(jī)械特性和寬調(diào)速范圍的電動機(jī)，當(dāng)負(fù)載增加時電動機(jī)的出軸轉(zhuǎn)速隨之降低而輸出力矩增加，保持與負(fù)載平衡，并允許較長時間堵轉(zhuǎn)的三相力矩電動機(jī)等。對于一般生產(chǎn)機(jī)械，在滿足生產(chǎn)機(jī)械要求的前提下，優(yōu)先選用結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、價格便宜、維護(hù)方便的電動機(jī)。從一般要求看，交流電動機(jī)優(yōu)于直流電動機(jī)，交流異步電動機(jī)優(yōu)于交流同步電動機(jī)，鼠籠式異步電動機(jī)優(yōu)于繞線式異步電動機(jī)。對于連續(xù)運(yùn)行，負(fù)載平穩(wěn)，對起動制動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機(jī)，它廣泛用于各種機(jī)床、水泵和風(fēng)機(jī)等。大中功率的空壓機(jī)和皮帶輸送機(jī)等生產(chǎn)機(jī)械要求有較大的起動轉(zhuǎn)矩，應(yīng)采用深槽式或雙鼠籠式異步電動機(jī)［17］。由于太陽能熱水器屬于連續(xù)運(yùn)行，負(fù)載平穩(wěn)，對起動制動沒特殊要求，綜合各方面考慮，本系統(tǒng)微型電機(jī)選用Y系列三相異步電動機(jī)。電壓為220V。頻率為50HZ。功率為10w。2、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)觸頭的直動式運(yùn)動結(jié)構(gòu)，動作機(jī)構(gòu)靈活，手動檢察方便，結(jié)構(gòu)緊湊。觸頭，磁系統(tǒng)采用封閉結(jié)構(gòu)，能提高壽命。接線端均有防護(hù)罩覆蓋，使用安全可靠。安裝可用螺釘緊固，也可扣裝在35毫M的安裝軌上，裝卸方便。CJX1系列交流接觸器適用于交流50Hz(或60Hz),額定電壓至660V,在AC-3使用類別下工作電壓為380V，供遠(yuǎn)距離和分?jǐn)嚯娐芳邦l繁起動和控制交流電動機(jī)，并可與適合的熱繼電器組成電磁起動器，以保護(hù)可能發(fā)生操作過負(fù)荷電路。3、熱繼電器的選擇本系統(tǒng)所用的熱繼電器為正泰公司生產(chǎn)的NR4(JRS2)系列，NR4(JRS2)系列熱過載繼電器適用于交流50Hz/60Hz、額定電壓690V、1000V，電流0.1-180A的長期工作或間斷長期工作的交流電動機(jī)的過載與斷相保護(hù)。該熱繼電器具有斷相保護(hù)、溫度補(bǔ)償、動作指示、自動與手動復(fù)位，該產(chǎn)品動作可靠。另外，該產(chǎn)品符合：GB14048.4、GB14048.5、IEC60947-4-1等標(biāo)準(zhǔn)，可靠性較高。該熱繼電器可與CJX1系列交流接觸器接插安裝，其實(shí)物圖如圖3-2示［18］。圖3-2NR4(JRS2)系列熱過載繼電器4、電磁閥的選擇電磁閥選用SSFK-C024型電磁閥，原產(chǎn)地：浙江宋氏閥控，該產(chǎn)品主要用于太陽能熱水器等潔具類，工作電壓適用范圍廣、交直流3-220V，使用可靠，完全可以達(dá)到使用要求，供水閥、排水閥、除塵閥實(shí)物圖分別如圖所示。圖3－3供水閥 圖3－4排水閥 圖3－5除塵閥5、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，指示燈顯示綠色，機(jī)器通電不運(yùn)行時，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。6、隔離變壓器的選擇本生產(chǎn)線選用BK-100型號隔離變壓器，該隔離變壓器變比1：1,電壓220VAC。7、水箱的選擇水箱的選用要根據(jù)情況來確定。水箱是熱水器重要組成部分。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。補(bǔ)給水箱只與循環(huán)水箱相通,當(dāng)循環(huán)水箱水位低時,以補(bǔ)給冷水之用。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。為了便于加工提高經(jīng)濟(jì)性和通用性,循環(huán)水箱已標(biāo)準(zhǔn)化。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。容積500升的水箱外形尺寸為:778X778X880毫M。容積1000升的水箱外形尺寸為:8X928X1300毫M。循環(huán)水箱的上部均裝有漲水管及透氣孔,其位置稍高于水位。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。循環(huán)水箱的下部均裝有冷水進(jìn)水擋板。這樣冷水進(jìn)入循環(huán)水箱時,通過擋板使之?dāng)U散流入不致將箱內(nèi)上部熱水?dāng)嚮臁?00升與1000升循環(huán)水箱,結(jié)構(gòu)基本相同,后者增加一些肋條和拉條,以增強(qiáng)水箱的強(qiáng)度和則度。2）補(bǔ)給水箱補(bǔ)給水箱是供給冷水的水箱。自來水不是直接進(jìn)入循環(huán)。水箱,而是通過補(bǔ)給水箱來補(bǔ)給。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是可使冷水和熱水隔開,保持循環(huán)水箱中的熱水水溫穩(wěn)定。補(bǔ)給水箱不宜太大,宜狹而長。補(bǔ)給水箱內(nèi)需安裝浮球,以保持最高水位。通用設(shè)計(jì)中最常用的一種補(bǔ)給水箱結(jié)構(gòu)。它的外形為350X830X400毫M,其長度是高度的2倍多。8、傳感器的選型通過各種高性能傳感器對氣候環(huán)境進(jìn)行測量及數(shù)據(jù)采集，并將測量結(jié)果通過接口送至PLC中，PLC根據(jù)控制要求對整個太陽能熱水器進(jìn)行綜合控制。由于系統(tǒng)對環(huán)境的采樣值都是傳感器輸出的模擬信號，而且傳感器與PLC的距離也比較遠(yuǎn)，所以在傳感器的選擇上都采用了4--20mA電流輸出型，從而減小傳輸過程中的干擾，保證采樣值的準(zhǔn)確性與可靠性。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。一般的溫度傳感器基點(diǎn)漂移較其它的氣象傳感器都要顯著，熱敏電阻屬于吸附元件，在測量過程中必然會受到污染，由污染引起的測量基點(diǎn)漂移，只能用重新檢定的方法加以修正解決。若污染嚴(yán)重，基點(diǎn)漂移量過大，又不能再生，只能將傳感器作報廢處理［19］。溫度傳感器技術(shù)指標(biāo):1）溫度范圍：-0℃~70℃（可根據(jù)用戶要求擴(kuò)展）2）濕度范圍：10%/RH--99%RH3）電源：AV220V±10%4）溫度誤差：一般士0.2℃、最大士0.5℃5）數(shù)據(jù)分辨率：0.16）數(shù)據(jù)更新周期：約1秒7）數(shù)據(jù)線：3類雙絞線8）數(shù)據(jù)傳輸距離小于1200m根據(jù)硬件的選擇情況，繪制表3－1表3－1原理總圖的元器件目錄表

序號代號名稱數(shù)量規(guī)格型號備注0PLC可編程控制器1FX_2n-32MR-ES/UL繼電器輸出型1HL--HL3指示燈4AD16-22GLED顯示,220V2KM1-KM2交流接觸器2DJX-9線圈電壓：220V3SB1-SB5按鈕5LAY37綠色4SB啟動按鈕1LAY37綠色5S自動/手動開關(guān)1SR26封閉式6SL1-SL2溫度檢測開關(guān)2TH22接通與斷開的最小溫差1.1℃7TC隔離變壓器1BK-100電壓：220V8FU1-FU8熔斷器8RL1-15熔體2-10A9FR熱繼電器2JR16-20/3參照電機(jī)電流10M微型電動機(jī)1YYHS—45電壓220V頻率50HZ11YA報警器1SWP-X100交流220V12YV2排水閥1SSFK-C014交流12-220V13YV1供水閥1SSFK-C024交直流3-220V14YC除塵閥1SSFK-C017交流220VPLC的端口分配根據(jù)以上硬件選型設(shè)計(jì)，編制I/O接口功能表，如表3—2和3—3。表3—2PLC的輸入端口分配輸入點(diǎn)代號 工程名稱

X0SB啟動按鈕X1SB1總停按鈕X2SL1溫度開關(guān)（常開）X3SL2溫度開關(guān)（常閉）X4SB2手動上水開關(guān)X5SB3手動排水開關(guān)X6SB4手動消音開關(guān)X7SB5手動加熱開關(guān)表3—3PLC的輸出端口分配輸出點(diǎn)代號工程名稱Y0HL啟動指示燈Y1HL1總停指示燈Y2HL2除塵指示燈Y3HA報警蜂鳴器Y4HL3故障指示燈Y5YV1供水電磁閥Y6YV2排水電磁閥Y13KM1除塵電機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器Y15YV3除塵閥Y14KM2除塵電機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)1、主電路的設(shè)計(jì)：1）接觸器KM1和KM2分別控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。2）電動機(jī)有熱繼電器實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。3）選擇自動開關(guān)Q為總電源的開關(guān)，即可完成主回路的短路保護(hù)，又起到隔離三相交流電源的作用，使使用和維護(hù)更加方便。4）由FU1、FU2、FU3、FU4、FU5、FU6分別實(shí)現(xiàn)各負(fù)載回路的短路保護(hù)作用。FU7FU8完成PLC控制回路的短路保護(hù)。

根據(jù)上述設(shè)計(jì)原則繪制出電氣控制主電路圖。如圖3－6所示町1用刀開美圖3－6電氣控制主電路圖2、PLC控制電路的設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)的控制要求、系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)及系統(tǒng)所選的元器件，設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的控制原理圖及PLC外部接線圖，如圖3—6所示太陽能熱水器系統(tǒng)PLCI/O控制原理電路圖。圖3—7太陽能熱水器系統(tǒng)PLCI/O控制原理電路圖3.2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方案可編程控制器是掃描工作方式，能同時對多個模塊進(jìn)行控制，在整個程序掃描時間里加上不同的輸入檢測信號，就可使程序按所檢測信號判斷進(jìn)入不同的分支程序。主程序包含有多個分支程序，這樣既提高了編程的靈活性又減少了不必要的代碼重復(fù)，同時也方便以后系統(tǒng)擴(kuò)展對軟件的修改，系統(tǒng)主要是接收上位機(jī)的控制參數(shù)，并完成太陽能熱水器溫度、液位的測量和控制任務(wù)。軟件組成軟件系統(tǒng)通常分為兩大類：一類是系統(tǒng)軟件，另一類是應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件指的是操作系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)等與計(jì)算機(jī)密切相關(guān)的程序。系統(tǒng)軟件一般由計(jì)算機(jī)生產(chǎn)商或各種軟件公司提供，帶有一定的通用性，用不著自己編寫。本課題采用日本三菱公司的PLC，所以系統(tǒng)軟件是由三菱公司提供的，該軟件對系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。應(yīng)用軟件是用戶根據(jù)要解決的實(shí)際問題而編寫的各種程序。在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，每個控制對象或控制任務(wù)都要有相應(yīng)的控制程序，用這些控制程序來完成對象的不同要求，這種程序通常稱為應(yīng)用程序。本課題主要根據(jù)太陽能熱水器的各種輸入輸出狀態(tài)來編制PLC的梯形圖程序。系統(tǒng)控制流程圖1、建立系統(tǒng)控制流程圖根據(jù)系統(tǒng)的控制要求及實(shí)際的控制需要，繪制系統(tǒng)控制流程圖1）主程序控制系統(tǒng)流程圖圖圖3－8主程序控制系統(tǒng)流程圖2）水位子程序流程圖［開始I II樣3）溫度子程序流程圖圖3－9水位子程序流程圖*系統(tǒng)初始化圖3－10溫度子程序流程圖圖3－10溫度子程序流程圖4)除塵子程序流程圖IF圖3－11除塵子程序流程圖流程圖簡介:PLC投入運(yùn)行，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，準(zhǔn)備好起動。根據(jù)太陽能熱水器定時器設(shè)定的工作的時間段看是否到工作時間。如果沒有到則系統(tǒng)停止。如果到工作時間。則調(diào)用溫度子程序和水位自程序。根據(jù)水箱內(nèi)的水位和水溫進(jìn)行PID調(diào)節(jié)。如果水箱內(nèi)的水位低于設(shè)定值。則打開進(jìn)水閥。先供水5分鐘。然后停2分鐘，實(shí)現(xiàn)節(jié)水功能。如果水箱內(nèi)的水溫低于設(shè)定值。則進(jìn)行加熱。如果水位過高或者水溫過高。則系統(tǒng)發(fā)出報警信號。當(dāng)外部環(huán)境溫度超過4度時。則調(diào)用除塵子程序。除塵時。電機(jī)先正轉(zhuǎn)20秒。然后電機(jī)反轉(zhuǎn)20秒。循環(huán)直到除塵達(dá)到2分鐘時。則返回從開始的全部動作，進(jìn)行下一次大循環(huán)。此外，還可以按手動按鈕以實(shí)現(xiàn)手動供水、排水和手動加熱功能。3.2.3設(shè)計(jì)PLC控制原理（梯形圖程序）程序設(shè)計(jì)：用流程圖表達(dá)出各控制對象的動作順序，相互間的制約關(guān)系。明確寄存器空間的分配，專用寄存器的確定等?？刂葡到y(tǒng)的程序的設(shè)計(jì)，主程序的編制及各功能子程序的編制以及程序的調(diào)試。其他輔助程序的設(shè)計(jì)，如故障應(yīng)急程序等。根據(jù)控制系統(tǒng)流程圖，繪制太陽能熱水器系統(tǒng)控制的梯形圖和編制程序指令表，其完整梯形圖及指令表見附錄。第四章可編程控制器（PLC）的安裝、維護(hù)和

檢修4.1PLC的安裝為保證PLC工作的可靠性，提高它的工作效率，延長其使用壽命，對使用場合、環(huán)境溫度要有一定的要求。在安裝PLC時，要滿足下列條件：1、環(huán)境溫度在0?50℃的范圍內(nèi)；環(huán)境相對濕度應(yīng)在35％--85％范圍內(nèi)；周圍無腐蝕和易燃的氣體；應(yīng)避免太陽光的直接照射及液態(tài)物質(zhì)的濺射；應(yīng)避免鐵屑及灰塵；避免頻繁或連續(xù)的振動及沖擊。除滿足以上環(huán)境條件外，安裝時還應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：在安裝和拆卸時，PLC的所有單元必須斷電；在接觸PLC前，必須事先釋放人體所帶靜電；注意PLC周圍的通風(fēng)和散熱；嚴(yán)防導(dǎo)線頭、鐵屑等從通風(fēng)窗掉入可編程控制器內(nèi)部，造成印刷電路板短路，使其不能正常工作甚至水久損壞。盡可能遠(yuǎn)離高壓電源線和高壓設(shè)備，可編程控制器高壓設(shè)備和電源線之間應(yīng)留出至少200mm的距離。小型可編程控制器外殼的4個角上，均有安裝孔。有兩種安裝方法，一是底板安裝，不同的單元有不同的安裝尺寸；另一種是DIN（德國共和標(biāo)準(zhǔn)）軌道固定。DIN軌道配套使用的安裝夾板，左右各一對。在軌道上，先裝好左右夾板，裝上PLC，然后擰緊螺釘［20］。PLC系統(tǒng)的電源接線PLC供電電源可采用直流24V、交流100V?120V或200V?240V的工作電源。如果電源發(fā)生故障，中斷時間少于10ms，PLC工作不受影響。若電源中斷超過10ms或電源下降超過允許值，則PLC停止工作，所有的輸出點(diǎn)均同時斷開。當(dāng)電源恢復(fù)時，若RUN輸入接通，則操作自動進(jìn)行。對于電源線來的干擾，PLC本身具有足夠的抵制能力，也可以安裝一個變比為1:1的隔離變壓器，以減少設(shè)備與地之間的干擾。接地良好的接地是保證PLC可靠工作的必要條件。在接地時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1、PLC的接地線應(yīng)為直徑在2mm以上的專用線。2、接地電阻應(yīng)小于100Q。3、PLC的地線不能和其它設(shè)備共用。4、PLC的各單元地線應(yīng)相連在一起。輸入接線PLC一般接受行程開關(guān)、限位開關(guān)等輸入的開關(guān)量信號。輸入接線端子是PLC與外部傳感器負(fù)載轉(zhuǎn)換信號的端口。輸入接線，一般指外部傳感器與輸入端口的接線。輸入器件可以是任何無源的觸點(diǎn)或集電極開路的NPN管。輸入器件接通時，輸入端接通，輸入線路閉合，同時輸入指示的發(fā)光二極管亮。輸入端的一次電路與二次電路之間，采用隔離變壓器。二次電路帶RC濾波器，以防止由于輸入觸點(diǎn)抖動或從輸入線路串入的電噪聲引起PLC誤動作。若在輸入觸點(diǎn)電路串聯(lián)二極管，在串聯(lián)二極管上的電壓應(yīng)小于4V。若使用帶發(fā)光二極管的舌簧開關(guān)，串聯(lián)二極管的數(shù)目不能超過兩只。另外，輸入接線還應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn)：1、輸入接線一般不要超過30m，但如果環(huán)境干擾較小，電壓降不大時，輸入接線可適當(dāng)長些。輸入、輸出線不能用同一根電纜，輸入、輸出線要分開?？删幊炭刂破魉芙邮艿拿}沖信號的寬度，應(yīng)大于掃描周期的時間。輸出接線可編程控制器有繼電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出3種形式。2、輸出端接線分為獨(dú)立輸出和公共輸出。當(dāng)PLC的輸出繼電器或晶閘管動作時，同一號碼的兩個輸出端接通。在不同組中，可采用不同類型和電壓等級的輸出電壓。但在同一組中的輸出只能用同一類型、同一電壓等級的電源。3、由于PLC的輸出元件被封裝在印制電路板上，并且連接至端子板，若將連接輸出元件的負(fù)載短路，將燒毀印制電路板，因此，應(yīng)用熔絲保護(hù)輸出元件。4、采用繼電器輸出時，承受的電感性負(fù)載大小影響到繼電器的工作壽命，因此繼電器工作壽命要求長。5、PLC的輸出負(fù)載可能產(chǎn)生噪聲干擾，因此要采取措施加以控制。此外，對于能使用戶造成傷害的危險負(fù)載，除了在控制程序中加以考慮之外，還應(yīng)設(shè)計(jì)外部緊急停車電路，使得可編程控制器發(fā)生故障時，能將引起傷害的負(fù)載電源切斷。交流輸出線和直流輸出線不要用同一本電纜，輸出線應(yīng)盡量遠(yuǎn)離高壓線和動力線，避免并行。4.6PLC的維護(hù)和檢修雖然PLC的設(shè)計(jì)，已使維修和運(yùn)行故障減少到最小程度，但為了保證系統(tǒng)的正常工作，盡量延長系統(tǒng)的使用壽命，應(yīng)定期進(jìn)行維護(hù)和檢修。注意電源電壓、環(huán)境指標(biāo)、I/O參數(shù)、安裝情況及備份電池等情況的檢查與維護(hù)，確保PLC的正確穩(wěn)定運(yùn)行。第五章結(jié)論通過本次課程設(shè)計(jì)，使太陽能熱水器達(dá)到了系統(tǒng)的各種控制要求，成功完成太陽能熱水器的PLC自動控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。經(jīng)過對系統(tǒng)程序的運(yùn)行調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了太陽能熱水器的自動控制，也可實(shí)現(xiàn)太陽能熱水器手動控制。提高了系統(tǒng)的可靠性，達(dá)到了設(shè)計(jì)目標(biāo)。設(shè)計(jì)中還是存在著一些不足，本系統(tǒng)還有待進(jìn)一步的完善、改進(jìn)。與國外相比，我國的太陽能熱水器的自動控制系統(tǒng)卻一直處于研究和開發(fā)階段，尤其是與太陽能熱水系統(tǒng)匹配的控制系統(tǒng)。國外已經(jīng)發(fā)展用PLC對太陽能熱水器的精細(xì)控制，我國對太陽能熱水器自動控制系統(tǒng)的研究還有很長一段路要走。參考文獻(xiàn)[1]袁任光.可編程序控制器技術(shù)與實(shí)例[M].廣州：華南理工大學(xué)出版社，2003,215-238⑵劉敏.可編程控制器技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2000,57-86[3]邱公偉.可編程控制器網(wǎng)絡(luò)通信及應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2001,112-135[4]陳宏.可編程控制器(PLC)的選型[」.化工進(jìn)展，2003，22(12)：1354-1356[5]胡學(xué)芝.可編程控制器的選擇J].機(jī)械制造與自動化，2004，33(2)：65-67[6]姚偉.太陽能利用與可持續(xù)發(fā)展J].中國能源，2005，27(2):46-47李亭寒,陳小霓，等.太陽能應(yīng)用技術(shù)，中國農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社，2004，25(2)12-15趙緩,越慧，等.我國太陽能資源及其開發(fā)利用，經(jīng)濟(jì)地理，1998，98-125[9]劉文強(qiáng).我國太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及展望，2002年第4卷(第104卷),4-8[10]陸維德.我國太陽熱水器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，太陽能,1999年第4期，23-25[11]奚陽.熱管太陽能集熱器冬季運(yùn)行性能研究，江西學(xué)報，1999年第J期，6-8馮德純,賈玉英，等.透明真空平板玻璃，中國玻璃，1998年第2期，4-7賈玉英,馮心，等.真空玻璃的制造，中國玻璃，2000年第6期，2-6唐健正,賈玉英，等.真空玻璃及發(fā)展前景，新材料和應(yīng)用，2001年第1期45-48[15]戴大祥，高效節(jié)能的真空玻璃，上海建材，2003年第2期，20-2I馮德純,賈玉英，等.真空玻璃，中國玻璃，2002年第26卷第1期，14-20A.Zoller，Hohleglasscheibe，DeutschesReichPatentschriftNo.38876R.J.ComiciniGaseousheatconducti