太陽(yáng)能熱水器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)【8張CAD圖紙+畢業(yè)論文+開(kāi)題報(bào)告】

太陽(yáng)能熱水器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

45頁(yè) 14000字?jǐn)?shù)+論文說(shuō)明書(shū)+8張CAD圖紙【詳情如下】

主電路圖.DWG

主程序控制系統(tǒng)流程圖.DWG

太陽(yáng)能熱水器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告.doc

太陽(yáng)能熱水器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū).doc

水位子程序流程圖.DWG

溫度子程序流程圖.DWG

系統(tǒng)控制原理圖.DWG

系統(tǒng)控制框圖.DWG

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖.DWG

除塵子程序流程圖.DWG

摘    要

針對(duì)太陽(yáng)能熱水器存在著受季節(jié)和天氣的影響、提供的熱水量不夠、不能實(shí)現(xiàn)全年正常使用的不足，設(shè)計(jì)了一種基于PLC控制的太陽(yáng)能熱水器。該控制器是在現(xiàn)有太陽(yáng)能熱水器的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的，該系統(tǒng)利用PLC實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水溫及水位。用水時(shí)，若日曬水溫達(dá)不到設(shè)定值，單片機(jī)控制電加熱器自動(dòng)補(bǔ)溫至設(shè)定溫度，無(wú)須人為控制加熱時(shí)間；缺水時(shí)能自動(dòng)上水到設(shè)定值，不必全部加滿(mǎn)。在無(wú)光照陰雨天或寒冷季節(jié)進(jìn)行輔助電加熱，且溫度可由用戶(hù)設(shè)置。

本文利用PLC對(duì)太陽(yáng)能熱水器的自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)使用PLC，可以大大減少了系統(tǒng)對(duì)其它元器件的使用，使系統(tǒng)接線簡(jiǎn)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：影響 太陽(yáng)能熱水器  控制系統(tǒng)  PLC

Abstract

This paper is based on the machinery design and machinery(PLC) principle and the 3d drawing software and related knowledge and theory, by collecting relevant data of sewing machine and reading the related literature books and referring to the sewing machine in the tailor shop, first of all, due PLC uese the main parts institutional model of the sewing machine, secondly use the Solidworks drawing software to conduct the part modeling which was designed well.

This paper use and the conduct assembly design which the PLC parts was built, get the corresponding assembly model, finally conduct movement simulation to the corresponding assembly model. 

Keywords： sewingmachine,PLC,part modeling, assembly

目  錄

摘   要 I

目  錄 II

1 緒   論 1

2 本課題研究的目的、意義 1

3 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 1

3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 3

3.1 系統(tǒng)原理框圖 3

3.2 控制系統(tǒng)的組成及工作原理 4

4 硬件功能模塊的設(shè)計(jì) 7

4.1 單片機(jī)系統(tǒng) 7

4.2 水溫測(cè)量電路 8

4.3 水位測(cè)量電路 10

4.4 實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路 12

4.5 顯示電路 13

4.6 電源電路 15

4.7 鍵盤(pán)電路 16

4.8 自動(dòng)上水和報(bào)警電路 18

4.9 輔助電加熱電路 19

5 軟件部分的設(shè)計(jì) 20

5.1 軟件的總體設(shè)計(jì) 20

5.2 溫度檢測(cè) 20

5.3 實(shí)時(shí)時(shí)鐘 20

6 結(jié)束語(yǔ) 24

致   謝 25

參考文獻(xiàn) 26

附   錄 27

附錄1：源程序 27

附錄2：總原理圖 41

1  緒   論

1.1  太陽(yáng)能熱水器的應(yīng)用及意義

眾所周知，太陽(yáng)能是取之不盡，用之不竭，沒(méi)有污染的巨大能源。隨著世界上煤、油、氣的儲(chǔ)量日益減少，能源危機(jī)已增長(zhǎng)，環(huán)境的危機(jī)已威脅著生態(tài)平衡，太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)利用的課題已提到人類(lèi)的面前，有人預(yù)測(cè)：二一十世紀(jì)太陽(yáng)能將由輔助能源上升為主要能源，但由于太陽(yáng)能的分散性、季節(jié)性和地區(qū)性又給太陽(yáng)能利用帶來(lái)重重困難，有些技術(shù)難點(diǎn)尚未突破，產(chǎn)品造價(jià)偏高。因而尚未被人們大規(guī)模的使用。

在太陽(yáng)能熱利用技術(shù)中，太陽(yáng)能熱水器是技術(shù)上比較成熟、造價(jià)比較低廉的產(chǎn)品，同時(shí)給人民提供不耗能源、保護(hù)環(huán)境、絕對(duì)安全的熱水而受到人們的歡迎。

我國(guó)從“六五”計(jì)劃期間開(kāi)始推廣太陽(yáng)能熱水器，到目前全國(guó)已有250萬(wàn)平方米采光面積的太陽(yáng)能熱水器，廠家又幾家發(fā)展到全國(guó)約有180家左右，是目前世界上推廣最大的國(guó)家之一，而且形成了規(guī)模，形成了中國(guó)特色的太陽(yáng)能企業(yè)，有中國(guó)太陽(yáng)能協(xié)會(huì)為中心，以中國(guó)農(nóng)村能源企業(yè)協(xié)會(huì)太陽(yáng)能熱利用專(zhuān)業(yè)委員會(huì)為中心，制定了產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)試條件、產(chǎn)品合格證頒發(fā)等一系列措施。

世界各國(guó)的太陽(yáng)能熱水器生產(chǎn)發(fā)展也很快。例如：澳大利亞政府規(guī)定，在北部地區(qū)新建房屋一定要設(shè)置太陽(yáng)能熱水器，西澳大利亞已有25%的新住宅安裝了太陽(yáng)能熱水器。

國(guó)內(nèi)外太陽(yáng)能熱水器使用量增長(zhǎng)如此之快，其根本原因是：能源問(wèn)題、環(huán)保問(wèn)題是當(dāng)今世界面臨的主要問(wèn)題之一。太陽(yáng)能熱水器是節(jié)能、環(huán)保產(chǎn)品，故受到廣泛重視，發(fā)展極快，預(yù)計(jì)今后每年將以15%至20%的速度發(fā)展。

根據(jù)理論計(jì)算及實(shí)際應(yīng)用證明，太陽(yáng)能熱水器每平方米光面積一年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤200-300公斤節(jié)電1500度，或節(jié)約液化氣180公斤，設(shè)計(jì)可以參考以下的幾個(gè)意見(jiàn)：

在設(shè)計(jì)民用建筑時(shí)，若此地區(qū)沒(méi)有集中熱水供應(yīng)，可給用戶(hù)安裝太陽(yáng)能熱水器，以提供熱水，提高住房的檔次，在設(shè)計(jì)時(shí)將冷、熱水線預(yù)埋，以平均每套住宅建筑面積65平方米計(jì)算，工程造價(jià)大約每平方米增加18-20元。

在設(shè)計(jì)工廠浴室時(shí)，可考慮采用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，每平方米采光面積產(chǎn)熱水100升計(jì)算，100平方米太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)可產(chǎn)熱水10噸，每人每次標(biāo)準(zhǔn)用水40升，可解決250人的洗浴用水。作為工廠中低溫工業(yè)熱水，可根據(jù)當(dāng)?shù)馗鞣N各樣的不同條件予以特殊設(shè)計(jì)。

采用太陽(yáng)能熱水器與電熱水器、燃?xì)鉄崴飨啾?，還具有絕對(duì)安全，最為衛(wèi)生的特點(diǎn)，在電費(fèi)，液化氣、煤氣價(jià)格較高的地區(qū)，用戶(hù)1-3年及收回投資，在這以后提供的熱水是免費(fèi)的。

太陽(yáng)能熱水器的推廣應(yīng)用及經(jīng)濟(jì)效益據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，迄今全國(guó)太陽(yáng)能熱水器累計(jì)安裝使用總量以達(dá)300萬(wàn)平方米以上，所以該控制器具有使用方便、性?xún)r(jià)比高、工作可靠、精度高等特為太陽(yáng)能熱水器的進(jìn)一步推廣具有積極的推動(dòng)作用。

1.2  太陽(yáng)能熱水器的發(fā)展?fàn)顩r及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)分析

目前，中國(guó)已經(jīng)成為世界上最大的太陽(yáng)能熱水器生產(chǎn)國(guó)，年產(chǎn)量約為世界各國(guó)之和，已經(jīng)有一百多家太陽(yáng)能熱水器生產(chǎn)廠，但是與之配套的太陽(yáng)能熱水器控制器卻一直處在研究與開(kāi)發(fā)階段。這種控制器只具有溫度和液位顯示功能，而且分段顯示，溫度顯示誤差為10%，水位顯示誤差為25%，這種顯示器不具有溫度控制功能，當(dāng)由于天氣原因而光強(qiáng)不足時(shí)，就會(huì)給熱水器用戶(hù)帶來(lái)不便；即使熱水器具有輔助加熱功能，由于加熱時(shí)間不能控制而產(chǎn)生過(guò)燒，從而浪費(fèi)大量的電能，本文設(shè)計(jì)的太陽(yáng)能熱水器控制器以AT89S52單片機(jī)為檢測(cè)控制核心，不僅實(shí)現(xiàn)了時(shí)間、溫度和水位三種參數(shù)實(shí)時(shí)顯示和控制功能，而且具有時(shí)間設(shè)定、溫度設(shè)定與控制功能。溫度控制采用模糊控制，控制器可以根據(jù)天氣情況利用輔助加熱裝置使蓄水箱內(nèi)的水溫在設(shè)定時(shí)間達(dá)到預(yù)先設(shè)定的溫度，從而達(dá)到24小時(shí)供應(yīng)熱水的目的。太陽(yáng)能熱水器時(shí)太陽(yáng)能利用中最常見(jiàn)的一種裝置，經(jīng)濟(jì)效益明顯，正在迅速的推廣應(yīng)用，太陽(yáng)能熱水器能夠?qū)⑻?yáng)能輻射轉(zhuǎn)換熱能，供生產(chǎn)和生活使用，他主要有平板集熱器、蓄水器和連接管道等部件組成，可分循環(huán)式、直流式悶曬式。

 6   結(jié)束語(yǔ)

 該控制器和以往顯示儀相比性能價(jià)格比高、溫度控制與顯示精度高、使用方便和性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。單片機(jī)系統(tǒng)具有低價(jià)、智能的優(yōu)勢(shì)，能夠根據(jù)需求的不同而做相應(yīng)的調(diào)整，更加個(gè)性化。同時(shí)，使用單片機(jī)控制系統(tǒng)能夠節(jié)約能源，保護(hù)設(shè)備，延長(zhǎng)設(shè)備的使用時(shí)間。

該熱水器具備以下特點(diǎn)：

（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、操作維護(hù)簡(jiǎn)便。

（2）熱源取之不盡用之不竭，不需要運(yùn)輸，節(jié)省采料。

（3）無(wú)污染，不會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境造成任何影響。

（4）熱水產(chǎn)量受季節(jié)、地區(qū)維度、才熱面積、采熱器類(lèi)型、環(huán)境溫度、供水溫度、風(fēng)速、日照實(shí)際等因素影響較大。

（5）該系統(tǒng)加裝減壓閥后可與鍋爐配套使用，解決冬季用水。

（6）不用考慮玻璃蓋的防凍裝置。

該熱水器裝置置于浴室屋占地面積較大，同時(shí)增加了建筑物的負(fù)載荷。

在試制和安裝過(guò)程中我們體會(huì)到只有注意以下幾個(gè)方面才能保證熱水器的正常運(yùn)行，第一是循環(huán)管道水流方向不允許有反坡現(xiàn)象，拐彎要和緩，管道內(nèi)要清潔無(wú)阻塞。第二是冷水箱、熱水箱、集熱器以及熱水保溫的相對(duì)位置及標(biāo)高合理，符合水流的規(guī)律，第三是補(bǔ)充給熱水箱的水流不允許沖擊，第四是電磁閥的選擇及安裝位置要合理，保證動(dòng)作靈敏可靠。

總之，無(wú)論從市場(chǎng)或技術(shù)抑或價(jià)格的角度來(lái)說(shuō)，此款熱水器具有很大的優(yōu)勢(shì)。它市場(chǎng)前景廣闊、技術(shù)先進(jìn)、價(jià)格合理、高度智能化，方便省事，是當(dāng)前市面上熱水器的升級(jí)產(chǎn)品。它不但適合于城鄉(xiāng)民宅需求，還適合于寫(xiě)字樓、餐飲、娛樂(lè)、商業(yè)服務(wù)浴室、理發(fā)店、旅館、招待所、托兒所、敬老院以及外貿(mào)出口等各種需求。                        

致   謝  

從論文的選題到搜集資料，從論文的初稿的完成到正文的反復(fù)修改，我經(jīng)歷了喜悅、聒噪、痛苦和彷徨，在寫(xiě)做作的過(guò)程中，心情是如此的復(fù)雜。如今，伴隨著這篇畢業(yè)論文的最終完成，心情也逐漸舒暢了許多，自己甚至還有點(diǎn)成就感。

在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我要感謝我的指導(dǎo)老師-賁禮進(jìn)老師，他為人隨和熱情，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)心，在從初稿到整個(gè)論文的完成，老師始終認(rèn)真負(fù)責(zé)的給予我深刻而細(xì)致的指導(dǎo)。正是有了他的無(wú)私幫助與熱忱鼓勵(lì)，我的畢業(yè)論文才得以順利完成。

我還要感謝的班主任張新亮老師以及在大學(xué)三年中給我們授課的老師們，是他們讓我學(xué)到了許多許多的知識(shí)，讓我看到了世界的精彩，讓我學(xué)會(huì)了做人做事，同時(shí)還要對(duì)教導(dǎo)過(guò)我的老師表示深深地敬意和謝意。

最后感謝三年里陪伴我的同學(xué)、朋友們，有了她們的幫助，我的人生才豐富，使我看到了未來(lái)的美好，讓我在奮斗的路上才不孤單。

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