基于PLC的太阳能热水工程水位测控系统

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基于PLC的太阳能热水器自动控制系统设计

基于PLC的太阳能热水器自动控制系统设计Design of Solar Water Heater Automatic Control System Based on PLC学院：电气工程学院专业班级：自动化1005班学号：100302516学生姓名：魏天野指导教师：白山（教授级高工）2014 年6 月摘要现在，城市居民绝大部分都使用了太阳能热水器，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，同时由于给人民提供绝对安全的热水而受到人们的欢迎，且具有节能、环保、安全、便利、长久等优点，所以它的应用会越来越广。

因此，研究和开发先进的太阳能热水器控制系统变得越来越重要。

本设计阐述了可编程控制器（PLC）在太阳能热水器控制系统中的应用,重点研究了系统的硬件构成及软件的设计过程。

指出了PLC设计的关键是能满足基本的控制功能,并考虑维护的方便性、系统可扩展性等。

本设计利用西门子S7-200PLC，进行了太阳能热水器自动控制系统的I/O分配和PLC选型，编写了PLC程序梯形图和接线图，实现了自动上水排水、自动循环、自动加热、PID闭环控制恒温出水、手动与自动模式切换等功能。

并在此基础上，利用S7-200的仿真软件对系统进行了仿真，利用WinCC Flexible 软件组态了人机界面，使用MPI通信协议实现了PLC与触摸屏的通信连接。

把可编程控制器PLC作为太阳能热水器的控制系统，增加了系统的方便性与可靠性，减少了其它元器件的使用。

它使系统接线简单，检修维护方便快捷，增进了系统的先进性。

论文分为四章：第一章介绍了太阳能热水器发展背景及设计意义；第二章介绍了太阳能热水器的工作原理；第三章介绍了硬件选型及系统流程；第四章介绍了系统程序的编写、系统的仿真、人机界面（WinCC Flexible）组态过程。

关键词：太阳能热水器；PLC；自动控制系统AbstractNow, vast majority of urban residents use solar water heaters, so do a considerable number of rural people. Solar water heaters are technically more mature, relatively low cost. Meanwhile, since it provide absolute security to the people of hot and people are welcome, and it has some advantages of energy saving, environmental protection, safety, convenience, long, etc. So it will be widely applied. Therefore, the research and development of controlling system of advanced solar water heater are becoming increasingly important.This design expounds the application of PLC in solar water heater automatic controlling system, especially the designing process of hardware and software of the system. Furthermore, the project shows that the key of PLC designing is to satisfy the basic controlling function, considering the convenience of maintenance and scalability. In this design, the address of I/O is resigned and the suitable PLC is chosen. The electrical principle diagram and the interconnection diagram are drawn, according to the requirement. Automatic water drainage, automatic cycle, automatic heating, PID loop control temperature water, manual and automatic mode switching function have been realized. And on this basis, the system was simulated using the simulation software for S7-200, produced a man-machine interface by using WinCC Flexible software. As the controlling system of solar water heater, PLC greatly reduces the number of other components. Moreover, it has the feature such as simple interconnection, rapid and easy fault detecting and maintenance, and advancement of the system.The paper is divided into four chapters: the first chapter describes the background of the development and design of solar water heaters significance; Second chapter describes the working principle of solar water heaters; Third chapter describes the hardware selection and system processes; The fourth chapter describes the procedures for the preparation of the system, system simulation, HMI (WinCC Flexible) configuration process.Keywords: Solar water heater; PLC; Automatic control system目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1课题研究的背景 (1)1.2国内外研究现状简述 (2)1.3太阳能热水器市场分析 (3)1.4本设计特点及主要内容 (5)第2章太阳能热水器的组成及工作原理 (6)2.1太阳能热水器的基本结构 (6)2.2太阳能热水器的工作原理 (8)2.3本设计要实现的功能 (10)第3章太阳能热水器硬件的选型及设计 (11)3.1 PLC的工作原理 (11)3.2硬件设备的选型 (13)3.2.1 PLC的选型 (13)3.2.2其他硬件的选型 (15)3.3太阳能热水器的整体设计 (18)3.3.1 PID闭环控制 (18)3.3.2 PLC与外部设备连接方案 (20)3.3.3水工艺流程设计 (22)第4章系统软件框架的构建与系统仿真 (23)4.1系统的I/O口地址及相关的软元件功能设置 (23)4.2系统的程序流程图 (25)4.3设计控制系统的梯形图程序 (28)4.4系统仿真 (35)4.5组态人机界面 (39)第5章结论 (42)参考文献 (43)致谢 (45)附录S7-200仿真监控图 (46)第1章绪论1.1课题研究的背景太阳能（Solar Energy），一般是指太阳光的辐射能量，太阳能是一种可再生能源，广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，生物质能，潮汐能、水的势能等等。

太阳能热水系统结合PLC的改造

太阳能热水系统结合 PLC的改造本文探讨了太阳能热水系统与可编程控制器（PLC）在太阳能热水器控制器中的应用。

并详细介绍了太阳能热水系统的工作原理、工作过程、系统要求，重点研究了系统热水供应不足和经常出现故障的问题及循环水泵的控制、供水控制、时控补水控制、加热控制、可编程器控制等，指出了系统的硬件构成及系统软件的设计过程。

通过结合PLC对太阳能的设计改造，已经基本实现了系统控制的各个要求，解决了热水供应的问题，大大减少了系统对其它元器件的使用，从而使控制系统接线简单、检修维护方便快捷、可靠性提高，增进了系统的先进性,又能起到节能降耗的作用，大大减少了维护成本，可以使更多的用户使用太阳能热水。

关键词：时控补水；温差迭水；PLC控制1太阳能系统现阶段情况某宿舍楼于1999年投入太阳能热水系统，并分别安装在6栋学生宿舍区楼楼顶上，当时每栋学生宿舍楼的设计容量为20 T的热水供应能力，入住人数约350人，配置每个同学可用热水约60 L，足以满足学生用热水需求，几年以来太阳能热水系统运作基本正常。

但随着校区的日益发展，学生宿舍入住人数的增加到700多人，同时，对热水的需求量也比以前大大的提高了。

热水供应的断供问题时常出现，尤其是到了冬天，对于系统检查与维修工作量成倍增加。

校区每一栋学生宿舍的蓄水箱容量为20 T，如果按1个人一天用热水为25 L来计算，20吨的热水也够800人使用。

但是现在每一栋住宿的学生加起来也不到800人，何以会出现热水不热或断供的现象呢？要搞清其问题所在需要对系统进行一个全面的剖析。

经相关专业技术人员对现太阳能热水系统进行现场调查、分析，研究得出：现配置的热水系统执行功率已严重不足需求，控制系统设计存在缺陷等技术问题。

2.热水系统存在的问题和改造项目2.1热水供应时也进行补水在宿舍热水供应期间，水箱水位下降，浮球阀自动开启进行补充冷水。

这样热水越来越少，反过来冷水就越来越多。

本来有20吨60℃的热水，才用了10多吨,水箱里的水就被冷水对成30℃左右，水当然不热了。

基于plc热水器的设计

单位代码01学号*********分类号TB21密级毕业设计说明书基于PLC的太阳能热水器自动控制系统设计院(系)名称信息工程学院专业名称测控技术与仪器学生姓名指导教师201年月日基于PLC的太阳能热水器自动控制系统设计摘要如今，太阳能热水器在城市中得到了广泛的应用，农村也有相当一部分人在使用太阳能热水器。

因此，研究和开发先进的太阳能热水器控制系统变得越来越重要。

本设计阐述了可编程控制器PLC在太阳能热水器控制系统中的应用，重点研究了系统的硬件构成及软件的设计过程。

指出了PLC设计的关键是能满足基本的控制功能，并考虑维护的方便性、系统可扩展性等。

本设计进行了系统的I/O分配和PLC选型，根据要求绘制出了控制系统电气原理图和接线图等。

把PLC作为太阳能热水器的控制系统，大大减少了其它元器件的使用。

它使系统接线简单，检修维护方便快捷，增进了系统的先进性。

关键词：太阳能热水器，PLC，控制系统Design of Solar Water Heater Control System Based on PLCAuthor: Chen WeiTutor: Wu JuanAbstractNow, vast majority of urban residents use solar water heaters, so do a considerable number of rural people. Therefore, the research and development of controlling system of advanced solar water heater are becoming increasingly important.This design expounds the application of PLC in solar water heater automatic controlling system, especially the designing process of hardware and software of the system. Furthermore, the project shows that the key of PLC designing is to satisfy the basic controlling function, considering the conveniences of maintenance and scalability.In this design, the address of I/O is resigned and the suitable PLC is choosed. The electrical principle diagram and the interconnection diagram are drawn, according to the requirement.As the controlling system of solar water heater; PLC greatly reduces the number of other components. Moreover, it has the feature such as simple interconnection, rapid and easy fault detecting and maintenance, and advancement of the system.Key words:Solar Water Heater, PLC, Control System目录1 绪论 (1)1.1 本设计研究的目的和意义 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.2.1 国内研究现状 (1)1.2.2 国外研究现状 (2)1.3 我国太阳能热水器的种类 (2)1.3.1 平板式太阳热水器 (2)1.3.2 全玻璃真空管式热水器 (3)1.3.3 热管式太阳能热水器 (3)1.3.4 热管—真空管式太阳能热水器 (4)1.4 研究的内容 (4)2 太阳能热水器系统功能简介 (5)2.1 太阳能热水器概述 (5)2.2 太阳能热水器组成 (6)2.3 太阳能热水器的基本工作过程 (7)2.4 可编程控制器概述 (8)2.5 PLC的发展历史 (8)2.6 PLC的特点 (9)2.7 PLC的基本工作原理 (10)3 控制系统的硬件设计方案 (12)3.1 控制系统的基本功能要求 (12)3.2 控制系统的硬件设计方案 (12)3.2.1 系统水温、水位控制原理框图 (13)3.2.2 PLC的选型 (13)3.2.3 PLC硬件控制框图 (14)3.2.4 各单元功能作用介绍 (14)3.2.5 PLC的端口分配 (16)3.3 系统电路的设计 (17)4 控制系统的软件设计方案 (20)4.1 系统软件设计方案 (20)4.2 软件组成 (20)4.3 系统控制流程图 (20)4.4 系统控制顺序功能图 (22)4.5 设计控制系统的梯形图程序 (23)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附录 (27)1 绪论1.1 本设计研究的目的和意义用太阳能解决我国家庭热水是最有希望的、最有效可行的途径。

基于西门子PLC的太阳能热水器控制系统

２ＳｈｏｏＥｅｔｎｃＩｆｍｔｎａｄｃｎｏＥｇｅｒｇＳａｄｎｏｔｈｉＵｉｒｉ，ｉｎ２０５，ｈｎ）．ｃｏｌｆｌｒｉｎｒａｏｎｏｔｌｎｉｅｎ，ｈｎｏｇＰｌｅｎｃｎｖｓｙＪａ５３３ＣｉｃｏｏｉｒｎｉｙｃｅｔｎａＡｓａｔＡｎｗｓｌｒｈａｅａｅｎｄｓｇｅｏｖｅｄｆｃｓｏａｉｏａｏａｅｔｒＴｅｄｆｃｓｂｔｃ：ｅｏａｅｔｒｈｓｂｅｅｉｎｄｔｓｌｅｔｅｅｔｆｔｄｔｎｌｌｒｈａｅ．ｈｅｅｔｒｏｈｒｉｓｃｎａｎｔｍｐｒｔｒｎｔｂｌｙｑａｔｙｌｔｄａｄｂｉｇｌｂｅｔｅａｆｃｅ．ｈａｄａｅｏｈｏｔｉｅｅａｕｅｉｓａｉｔ，ｕｎｉｉｅｎｅｎｉｌｏｂｆｔｄＴｅｈｒｗｆｔｅｉｔｍｉａｅｒ
Ｓｍｅａｖｃｓｔｍｐｏｅｔｅｓｓｅ，ｓｗｅｌａｔｄｈｒｓｅｔｏｏａｅｔｒｄｖｌｐｍｅｔｗｅｅｇｖｎ．ｏｄｉｅｏｉｒｖｈｙｔｍａｌｓｓｕｙｔｅｐｏｐｃｆｓｌｈａｅｅｅｏｒｎｒｉｅＫｅｒｙｗｏｄｓ：ｏａｔｒｈａｅ；ＬＣ；ｏｔｏｙｔｍｓｌｒｗａｅｅｔｒＰｃｎｒｌｓｓｅ
方面，统的家用太阳能热水器存在着一些缺点，传例如受天气因素影响较大，水温不稳，管路易冻结等。本设计采用集体供水方式，它采用集中采热，分散供水的方式，结合辅助能源，以全天候的提供温可

基于PLC与三维力控组态技术的太阳能热水工程监控系统

ｓｌｔｒｓｓｅ ’ ｅｆｒｎｅａｄｔｃｎｃｌｍｅｔｏａｗａｅｙｔｍＳｐｒｏｍａｃｅｈｉａｒ．ｒｎｉＫｅｒｓ：ｏａｔｒｓｓｅ；ＰＬｙｗｏｄＳｌｒｗａｅｙｔｍＣ；Ｐ — Ａｕｏ；ＭｏｉｒｎＣ－ｔｎｔｉｇｏ
１设计要求
１１太阳能热水系统设计原理．
太阳能热水系统主要由太阳能集热器、类手各动阀、电磁阀、环泵、循蓄热水箱、电加热水箱、温水
继电器控制系统对系统进行控制。由于其在控制技术方面的缺陷，整个系统的自动化程度不高，使整个系统提供的热水品质不能满足使用者的需求，大面积太阳能供热水系统装置仍然难以规模化应用和推广。基于此，出一套以ＰＣ为微控制核心，提Ｌ利用Ｐｃ机与组态软件做为监控系统的太阳能热水监控系统，提升
文献标识码：Ａ
文章编号：０２３９（０７２１４—０１０ —６３２０）０ —０３３
Ａｕｏ— ｃｎｒｌａｄＯｎ—ｆｅＭｏｉｒｎｙｔｍｆＳｌｒＷａｅｔ — ｏｔｏｎ — ｎｎｔｉｇＳｓｅｏｏａｔｒｉｏ
基于ＰＣ与三维力控组态技术的Ｌ太阳能热水工程监控系统
李光元，刚，耿潘友军，王耀庭，李加波，潘光锋，辉李（山东省科学院能源研究所，山东济南２０１）５０４
摘要：文介绍了太阳能热水系统设计原理，此基础上介绍了太阳能热水工程监控系统设本在

基于PLC的太阳能水温控制装置的硬件设计开题报告

开题报告
毕业论文（设计）题目：基于PLC的太阳能热水器恒温控制系统硬件设计
一、立题依据
1．研究意义：
传统式热水器主要通常燃料燃烧和电气加热为主，随着科学技术的不断发展，人们环保意识的加深，太阳能热水器渐渐地占据了热水器市场的主导地位。太阳能热水器的节能环保、安全可靠广受大众喜爱，不足之处就是水温的自由控制欠缺条件。
[13]陈伯时.电力拖动自动控制系统[M].2版.北京：机械工业出版社,2005.
[14]Jai P.Agrawal.Power electronics and AC drives[M].Prentice Hall,2002.
[15]Liu, D.L., B.J.Scott.Estimation of solar radiation in Australia from fall and temperature observations[J]. Agricultural andForestMeteorology. 2001:41-59.
[2]马红麟.基于PLC控制的多层立体车库的研究与设计[J].制造业自动化.2009:31(3):97-100.
[3]于海生.分布式参数显示及远程通信系统的研制[J].测控技术.1999，28（专辑）：452-455.
[4]王永华.电气与可编程控制技术[M].2版.北京:航天航空大学出版社,2003.
四、毕业设计工作计划及预期成果
工作计划(如下表):
周次
设计(论文)各阶段内容
日期
第八-九周
完成加热系统
12.10.23-12.11.9
第十-十一周
完成水位控制系统
12.11.10-12.11.22
第十二-十五周
完全温度控制系统

基于PLC太阳能光热发电控制系统的设计(毕业设计)

基于PLC太阳能光热发电控制系统的设计（毕业设计）摘要本文介绍了基于PLC（可编程逻辑控制器）的太阳能光热发电控制系统的设计。

该系统旨在将太阳能转化为可用的电能，以满足家庭或工业使用的需求。

通过使用PLC，我们可以实现对太阳能发电系统的监测和控制，确保系统的稳定运行和高效能输出。

引言近年来，太阳能作为一种可再生能源受到了广泛关注。

太阳能发电系统通过利用太阳能将其转化为电能，为人们提供了一种清洁、可持续的能源选择。

然而，由于太阳能的天气依赖性，系统的控制和监测变得至关重要。

PLC作为一种灵活可编程的控制器，被广泛应用于各种自动化系统中。

本文旨在设计一个基于PLC的太阳能光热发电控制系统，以优化系统的性能和运行。

系统设计1. 太阳能光热发电原理首先，我们需要了解太阳能光热发电的基本原理。

太阳能光热发电使用光学反射镜或聚光镜将太阳光聚焦在一个集热器上，集热器中的液体受热后会产生蒸汽，该蒸汽则驱动涡轮发电机产生电能。

2. PLC的选择和配置选择适当的PLC控制器对于系统的稳定性和效率至关重要。

我们将根据系统需求选择合适的PLC型号，并进行必要的配置，如输入/输出模块、通信接口等。

3. 系统监测与控制通过PLC控制器，我们可以设计合适的算法和逻辑来监测和控制太阳能光热发电系统。

例如，通过传感器监测太阳能的辐射和温度，根据设定的阈值来调整反射镜或聚光镜的角度，以保证最佳的光照强度和温度。

4. 安全保护与故障检测为了保障系统的安全运行，我们需要设计安全保护机制和故障检测系统。

这包括电压监测、电流保护、过热保护等功能，以及故障诊断和报警装置。

5. 数据采集和远程监控为了实现对太阳能光热发电控制系统的远程监控和数据采集，我们可以使用PLC控制器的通信接口，将系统的状态信息传输到上位机或云平台上，实现远程数据分析和故障诊断。

结论通过基于PLC的太阳能光热发电控制系统的设计，我们可以实现对太阳能发电系统的监测、控制和故障诊断。

基于PLC的太阳能热水器自动控制系统的设计

基于PLC的太阳能热水器自动控制系统的设计摘要本课题研究了可编程控制器（PLC）在太阳能热水器自动控制系统中的应用。

重点研究了系统的硬件构成及系统软件的设计过程。

指出了 PLC 设计的关键主要是能满足基本控制功能, 并考虑维护的方便性、系统可扩展性等。

在本文中经研究确定出了系统的各个工序，绘制了系统的工艺流程图；进行了系统的I/O分配和PLC的选型；根据系统设计要求设计绘制了系统的控制梯形图；绘制出了控制系统电气原理图和接线图等。

通过用PLC对太阳能热水器自动控制系统的改造，大大减少了系统对其它元器件的使用，使系统接线简单、检修维护方便快捷、可靠性提高，增进了系统的先进性。

关键词: PLC；太阳能；自动控制系统；热水器关键词Design of Solar Water HeaterAutomatic Control System Based on PLCAbstractApplication of PLC in solar water heater automatic control system is researched in this paper. The content of this paper on the process of system hardware constitution and the system software design is emphasized . And the key of PLC design that is to satisfy the basic control function is pointed out , meanwhile maintenance convenience and system extension are also considerated. The content of this paper is divided into four parts. In the first part, the procedure of the system is established, and then the treatment flow chart is drawed out; In the second part, The address of I/O is resigned .and the suitable PLC type is choosed. The third part, the control ladder diagram is designed according to the requirement; In the end, the electrical principle diagram and the interconnection diagram are drawn.Through the design of the solar water heater automatic control system, the components that is used in the solar water heater automatic control system are decreased. The performance of the system is lifted, and it has the feature such as simply interconnection, rapid and easy fault detecting and maintenance, and high reliability. In a word, the system becomes more advanced because of my design.Keywords: PLC; solar; automatic control system; water heater目录摘要 (1)Abstract (2)第一章绪论 (3)1.1 本课题研究的目的、意义 (3)1.2国内外研究现状 (3)1.2.1 国内研究现状 (3)1.2.2 国外研究现状 (4)1.3 目前我国太阳能热水器的种类 (5)1.3.1 平板式太阳热水器 (5)1.3.2 全玻璃真空管式热水器 (6)1.3.3 热管式太阳能热水器 (6)1.3.4 热管—真空管式太阳能热水器 (7)1.4 研究的内容 (8)第二章全玻璃真空管式太阳能热水器的综述 (9)2.1 太阳能热水器系统功能简介 (9)2.1.1 太阳能热水器组成、原理和工作过程 (10)2.1.2 太阳能热水器各单元介绍 (12)2.1.3 系统的要求 (13)2.2 可编程控制器（PLC）简介 (14)2.2.1 PLC的发展历史 (14)2.2.2 可编程序控制器的工作原理 (15)2.2.3 可编程控制器的的特点 (16)2.2.4 PLC的分类 (17)2.2.5 可编程控制器应用领域 (17)第三章热水器控制系统的设计方案 (20)3.1 系统硬件的设计方案 (20)3.1.1 PLC的选型 (20)3.1.2 PLC硬件控制框图 (21)3.1.3 各单元功能作用介绍 (21)3.1.4 PLC的端口分配 (25)3.1.5 系统电路的设计 (26)3.2 系统软件设计方案 (29)3.2.1 软件组成 (29)3.2.2 系统控制流程图 (29)3.2.3 设计PLC 控制原理（梯形图程序） (34)第四章可编程控制器（PLC ）的安装、维护和检修 (35)4.1 PLC 的安装 (35)4.2 PLC 系统的电源接线 (35)4.3 接地 (36)4.4 输入接线 (36)4.5 输出接线 (36)4.6 PLC 的维护和检修 (37)第五章结论 .................................................................................................... 38 参考文献 .............................................................................................................. 39 致谢 .............................................................................................................. 40 附录Ⅰ 梯形图 ............................................................................ 错误错误错误！！未定义书签未定义书签。

基于PLC与HMI的太阳能热水工程控制系统

基于PLC与HMI的太阳能热水工程控制系统寇志伟;徐明娜;李文军;苏曦【摘要】随着太阳能热水工程的建筑一体化、大型化与智能化发展趋势，目前的通用型太阳能热水控制器在操控性、可靠性与扩展性等方面不能很好的适应太阳热水工程的应用及发展需要。

提出了基于PLC与人机界面（HMI）的太阳能热水工程控制系统设计方案，选用S7-200PLC为核心控制器，以Eview工业触摸屏和组态王监控软件作为人机界面设计了硬件电路与软件系统，编写了上位机组态王监控界面与工业触摸屏人机交互界面。

工程应用表明，该方案合理可行，达到了设计要求，提升了太阳能热水工程的应用性能与技术水平，具有广阔的应用前景。

【期刊名称】《制造业自动化》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】4页(P114-117)【关键词】PLC;HMI;组态王;太阳能热水;控制系统【作者】寇志伟;徐明娜;李文军;苏曦【作者单位】内蒙古工业大学工程训练中心，呼和浩特 010051;内蒙古工业大学工程训练中心，呼和浩特 010051;内蒙古工业大学工程训练中心，呼和浩特010051;内蒙古工业大学工程训练中心，呼和浩特 010051【正文语种】中文【中图分类】TP2730 引言太阳能热水工程是工程性大面积太阳能集热系统，是通过集热器工质吸收太阳辐射能并与水进行热交换的典型的太阳能利用装置，与燃煤、燃气、电热水器相比较，具有环保、节能、安全的优点[1,2]。

目前应用的控制系统多以太阳能通用控制器为主，操作复杂，维护困难，交互性、可靠性与扩展性较差，使得太阳能热水工程在应用、维护与扩展等方面受到了一定的限制。

PLC是专为工业环境设计的控制器，具有可靠性高、适应性好、模块丰富、功能完善、扩展灵活等优点，在工业控制领域得到了广泛的应用。

PLC的最佳搭档工业触摸屏是操作人员与控制系统之间进行对话和相互作用的交互设备，可以用字符、图形和动画显示现场数据与设备状态，操作人员可以通过其来控制现场设备，是PLC控制系统不可或缺的设备。

基于PLC的太阳能控制系统的设计

基于PLC的太阳能控制系统的设计发布时间：2021-01-12T11:30:35.117Z 来源：《基层建设》2020年第25期作者：王康王鹏举袁世豪成双成董斌[导读] 摘要：随着传统能源的没落与新能源的兴起，太阳能发电逐渐成为市场上的香饽饽，也成为了新能源的代名词。

中北大学 036000摘要：随着传统能源的没落与新能源的兴起，太阳能发电逐渐成为市场上的香饽饽，也成为了新能源的代名词。

我们在对太阳能发电的利用主要有两种形式：分别是利用光能与太阳散发的热能。

下文将以热能为研究对象，重点探讨碟式太阳能的工作机制与应用原理。

碟式太阳能跟踪控制系统在市场上占有很大的比重，该装置通过操控电机的转动方向与角度，对太阳的相对运动进行准确跟踪，也通过这样的检测运动，保证接收装置对太阳光的接受始终处于垂直方向，使得能量聚焦于固定焦点上，垂直的接受方式可以增大对太阳光的利用效率，维持太阳能热供电的需求。

利用PLC技术以及触屏方案对整个测控系统进行远距离的监视，数据信息的传递通过以太网进行共享。

关键词：太阳能发电系统，伺服装置，PLC1 引言1.1 研究背景随着科技革命的到来与进行，人类社会的生产力获得空前的发展，其中支撑这一发展的基础就是能源，这也是当前决定我国生产总值的最重要的因素。

目前，使用最广泛的能源仍然以不可再生能源为主，如煤炭、石油、天然气等，然而作为不可再生能源其储量是有限的，终有一天会消耗殆尽。

另一方面，空气中二氧化硫、二氧化氮的含量也会增加，二者是引起酸雨的主要物质，酸雨对水生物、陆生物以及人类的健康都会造成严重危害。

由此可见，开发和利用可再生且清洁的能源变得非常迫切。

可再生能源包括太阳能、风能等，其中太阳能的开采和利用相对简单可靠，它可以有效地解决能源危机和环境污染。

纵观全世界的科技发展，现阶段对于太阳能的高效率应用依然停留在理论阶段，在实际中仍然没有做到高效率吸收，这也是世界各国与科学家一直在研究的热点话题。

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Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＩｎｏｒｄｅｒｔｏａｃｃｏｍｍｏｄａｔｅｔｈｅｔｒｅｎｄｓｔｈａｔＳｏｌａｒＷａｔｅｒＨｅａｔｉｎｇＳｙｓｔｅｍｂｅｃｏｍｅｌａｒｇｅ～ｓｃａｌｅ，ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔａｎｄｉｎｔｅ —
中图分类号：ＴＰ７０ＴＮ７文献标识码：Ａ国家标准学科分类代码：５１０．８０
Ｗａｔｅｒｌｅｖｅｌｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｆｏｒｓｏｌａｒｗａｔｅｒｈｅａｔｉｎｇ
己口Ｉ５年１月
第］４卷第ｆ期
应用热水工程水位测控系统＊
寇志伟徐明娜李文军苏曦马德智
（内蒙古工业大学工程训练中心呼和浩特０１００５１）
ｇｒａｔｉｏｎ，ｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｔｈａｔｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｃｏｎｔｒｏｌｕｎｉｔｏｆｓｏｌａｒｗａｔｅｒｈｅａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｎｏｔａｄａｐｔｅｄｔｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｒｅｑｕｉｒｅ —
ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｂａｓｅｄｏｎＰＬＣ
ＫｏｕＺｈｉｗｅｉＸｕＭｉｎｇｎａＬｉＷｅｎｊｕｎＳｕＸｉＭａＤｅｚｈｉ
（Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｔｒａｉｎｉｎｇｃｅｎｔｅｒ，ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｏｈｈｏｔ０１００５１，Ｃｈｉｎａ）
摘
要：为了适应太阳能热水系统的大型化、智能化与工程一体化发展趋势，解决传统的单元型太阳能热水专用控制设备在
人机交互、智能控制、远程监测、可靠性与扩展性等方面不能满足大型工程需要的问题，提出了基于ＰＬＣ与人机界面触摸屏的太阳能热水工程水位测控方案，采用了ＰＩＤ控制变频器输出的方式，优化了系统控制策略、设计了友好的人机交互界面。实验测试与工程应用表明，该系统运行稳定，节能效果明显，能够很好的解决上述问题，具有很大的应用与推广价值。关键词：ＰＬＣ；触摸屏；变频器；太阳能热水工程；水位控制；ＰＩＤ
ｍｅｎｔｏｆｌａｒｇｅ — ｓｃａｌｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｉｎｈｕｍａｎ — ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ，ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌ，ｒｅｍｏｔｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ，ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ，ｓｃａｌ — ａｂｉｌｉｔｙａｎｄｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ．ＰｒｏｐｏｓｉｎｇａｐｒｏｇｒａｍｔｈａｔｗａｔｅｒｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｏｆｓｏｌａｒｗａｔｅｒｈｅａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＰＬＣａｎｄＨＭＩｔｏｕｃｈｓｃｒｅｅｎ，ｕｓｉｎｇｔｈｅｗａｙＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌｏｕｔｐｕｔｏｆｆｒｅｑｕｅｎｃｙｃｏｎｖｅｒｔｅｒ，ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｏｆｓｙｓｔｅｍ，ｄｅｓｉｇｎｉｎｇａｆｒｉｅｎｄｌｙｍａｎ－ｍａｃｈｉｎｅｉｎｔｅｒｆａｃｅ．Ｉｔｉｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍｉｓｓｔａｂｌｅ，Ｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇｉｓｏｂｖｉｏｕｓ，ａｎｄｉｔｉｓａｇｏｏｄｓｏｌｕｔｉｏｎｔｏｔｈｅａｂｏｖｅｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｂｙｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｔｅｓｔｉｎｇａｎｄｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ｔｈａｔｈａｓｇｒｅａｔａｐｐｌｉ —