PLC太阳能热水器自动控制系统设计+流程图+仿真图(3)
(2)水箱加热控制
假如没有光照或者光照不强时，夜晚我们还能洗上37℃的热水澡，因为这个热水器还有另外一个系统。热水箱的温度为T1，将它和初始值N相比，控制是否需要打开电加热。具体过程如下：若Tl<N时，电加热开始接通；否则，电加热就断开。最后热水箱的温度加热到初始值N，因此晚上也能正常使用。
2.2 太阳能热水器的工作原理和工作过程
2.2.1 太阳能热水器的组成
太阳能的组成分为三个部分：保温水箱、连接管道、集热器[4]。
保温水箱：同单纯的电热水器的保温水箱相似，是储存热水的器具。由于太阳能热水器的工作时间只限于白天，但是我们一般在夜晚才使用热水，因此必须通过保温水箱把热水器在白天加热的热水先存储起来。容积是每天晚上可以用的热水量。使用搪瓷内胆承压保温水箱，对水温的保持效果非常好，抗腐蚀，水质清洁，使用的寿命比较长。
集热器：系统中的集热元件。其功能相当于电热水器中的电热管。和电热水器、燃气热水器不相同的是，太阳能集热器利用的是太阳的辐射热量，故而加热时间只能在有太阳照射的白昼。
连接管道：将热水从集热器送到保温水箱，将温度低的水从保温水箱输送到集热器的通道，使系统形成一个闭合的回路。合理的设计、正确连接的循环管道对太阳能系统是否能达到预期效果至关重要。热水管道一定要做保温处理。管道的材料必须有很高的质量，保证有20年以上的使用时间。
2.2.2 太阳能热水器的工作原理
阳光穿过吸热管的第一层玻璃照到第二层玻璃的黑色吸热层上，将太阳光能的热量吸收[5]。由于两层玻璃之间是真空隔热的，热量不能向外传，只能传给玻璃管里面的水，使玻璃管内的水加热，加热的水变轻沿着玻璃管受热面往上进入保温储水桶，桶内温度相对较低的水沿着玻璃管背光面进入玻璃管补充，如此不断循环，使保温储水桶内的水不断加热，从而达到热水的目的。
2.3 系统的要求
根据人们对热水器的使用习惯和人性化设计要求，设计的控制系统具有以下功能：
(1)自动控制功能。本系统在自动工作方式时能够自动控制供水系统的运行与停止和各个电磁阀的开和关。定时控制器在停电时也能正常计时，所以使用它作PLC的电源控制器件。在定时控制器的控制时间内，由定时控制器接通可编程控制器的电源，可编程控制器按预先设定的程序逐次打开各控制设备的电源，并且随输入信号的变化随定时控制器自动断开，可编程控制器随时调整程序的运行。在本系统不工作时，也就是在时间为 6～18h，可利用定时控制器和PLC本来就具有的定时命令来解决问题。
(2)除尘功能。利用温度开关检测温度是否适合除尘，温度开关为4℃。
(3)水箱液位控制功能。水箱200L，液位控制在180L。
(4)水箱应具备供热水、保温的基本功能。
(5)报警功能。当出现故障时，故障指示灯闪烁且报警电铃响起，人们可以按下“消音”按钮来停止响铃，但故障指示灯还在闪烁；直到消除故障，故障指示灯才停止闪烁。
(6)节水功能。供水系统供水5min，停2min。
(7)可实现手动/自动控制切换。
3. PLC的简介
可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC），它采用一类可编程的存储器，用来其内部存储一些程序，执行逻辑的运算、顺序控制、定时、和算术的操作等面向用户的指令，并且通过数字或者模拟输入/输出控制各种类型的机械的运行或生产的过程。
3.1 PLC基本结构
可编程逻辑控制器实质是一种专用于工业方面控制的计算机，可编程逻辑控制器其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为：