PLC太阳能热水器自动控制系统设计+流程图+仿真图(8)
4.3.1 系统控制流程图
根据系统控制要求以及实际控制的需求绘制出系统控制流程图。
(1)主程序控制流程图如图7所示，主程序中的子程序是相互不受影响的，水位子程序和加热子程序可以同时执行。
图7 主程序控制流程图
(2)水位子程序控制流程图如图8所示，本次设计的热水箱容量为200L，因此可以设定水位为180L。
图8 水位子程序流程图
(3)温度子程序流程图如图9所示，我们人体最适宜的温度为37℃，所以设定水温为37℃。
图9 温度子程序流程图
(4)除尘子程序流程图如图10所示：
图10 除尘子程序流程图
流程图简介：PLC投入运行，系统处于初始状态，准备好起动。根据太阳能热水器定时器设定的工作的时间段看是否到工作时间，如果没有到则系统停止；如果到工作时间，则调用温度子程序和水位自程序[9]。根据水箱内的水位和水温进行PID调节，如果水箱内的水位低于设定值，则打开进水阀，供水5分钟，然后停2分钟，实现节水功能；如果水箱内的水温低于设定值则进行加热。如果水位过高或者水温过高，则系统发出报警信号。当外部环境温度超过4度时，则调用除尘子程序。除尘时，电机先正转20秒，然后电机反转20秒。循环直到除尘达到2分钟时，则返回从开始的全部动作，进行下一次大循环。
此外，还可以按手动按钮以实现手动供水、排水和手动加热功能。
5. 系统的仿真
根据本程序进行了系统的仿真[10]，本系统主要设计了三个功能：加热，上水，除尘。
(1)除尘功能设置为2号，程序的仿真如图11所示：
图11 除尘功能的仿真图
(2)上水功能设置为4号，仿真如图12所示：
图12 上水功能的仿真图
(3)加热功能设置为7号，仿真图如图13所示：
图13 加热功能的仿真图
6. 结论
通过本次课程的设计，使太阳能热水器满足了系统的自动、手动控制要求，圆满的实现了太阳能热水器的全自动控制系统的设计。经过对系统程序的运行和调试，实现了太阳能热水器的自动控制，也可实现太阳能热水器手动控制。提高了系统的稳定性，达到了预期的设想。但是本次设计还是存在着一些不足之处，本系统还有待进一步的完善、改进。与国外相比，我国的太阳能热水器的自动控制系统却一直处于研究和开发阶段，尤其是与太阳能热水系统匹配的控制系统。国外已经发展用 PLC 对太阳能热水器的精细控制，我国对太阳能热水器自动控制系统的研究还有很长一段路要走。