基于PLC和组态的太阳能热水器自动控制系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

目前，能源紧缺已经成为一个不容忽视问题，由于常规能源供给的有限性和低碳环保的巨大压力，世界各国都将清洁能源--太阳能的开发利用作为可持续发展战略的重要内容。

太阳能热水是当下人类利用太阳能最普遍的形式，同时也是当前技术上最成熟、经济上最具竞争力、商品化程度最高的太阳能热利用技术。

近年来，我国太阳能热水器产业发展迅猛，已经成为全世界最大的太阳能热水器生产和使用国，但是与太阳能热水器匹配的控制器大多存在问题，我们有必要采用新的技术手段对它进行改造，提高它的使用效率及可靠性，并使其尽可能实现自动控制。

2. 研究内容和预期目标

可编程控制器（plc）具有速度快，可靠性高，编程简单等特点。本课题主要研究plc在太阳能热水器控制系统的应用，通过改进或完善现有太阳能热水器控制系统的不足，设计新型太阳能热水控制系统--基于plc的太阳能热水器自动控制系统。并利用组态软件实现plc与计算机进行通讯，实现太阳能热水器的远程监控。据此达到有效提高太阳能热水器控制系统的可靠性，实现系统自动控制的目标。

拟解决的关键问题：

1、太阳能热水器控制系统的设计；

3. 国内外研究现状

1、国外研究现状

二战后，各国政府的注意力转向发展经济。一些缺少传统能源的国家，如日本，开始投入人力、物力、财力开发利用太阳能，简易的平板太阳集热器开始在市场中出现。到20世纪70年代，世界能源危机日益严重，太阳能的开发和利用得到重视，尤其是太阳能热水器的推广和应用有了前所未有的发展。1975年，全玻璃真空管太阳集热器的问世代表着太阳能热利用技术水平的巨大进步。

如今，全玻璃真空管太阳能热水器已成为主流商品，为了进一步其提高效率与性能，德国研制出热管式真空管太阳能热水器，一些国家为优化设计专门开发了用于太阳能热水器应用的软件，还有一些国家，开发出能全天候使用太阳能热水器系统。据欧盟委员会统计，到2010年，欧盟已安装1亿平方米的太阳能集热器，其中太阳能供暖系统占1900万平方米。

2、 国内研究现状

4. 计划与进度安排

2022.11-2022.12进行本课题相关调查与文献检索，明确选题的意义、把握该课题国内外研究现状、确定欲解决的关键问题、并在此基础上完成开题报告。

2022.01-2022.03了解和熟悉太阳能热水器的工作原理，进行plc选型及i/o分 配，设计程序、绘制满足各控制要求的梯形图， 进行基于组态软件的人机界面设计。

2022.04进一步修改程序，撰写论文初稿，中期检查

5. 参考文献

[1] 耿立明,刘漫洲,刘雨刚,等. 基于plc的太阳能热水器的自动控制系统[j]. 电气传动,2006,36(11): 54-56

[2] 王强,韩斌,邱书波. 基于西门子plc的太阳能热水器的自动控制系统[j]. 山东轻工业学院学报,2011,25: 82-85

[3] 周杰红. 基于plc与变频器的太阳能热水系统技术改造[j]. 中国科技信息,2014,15: 21-24