基于温度的冷热水交换测控系统设计

基于温度的冷热水交换测控系统设计

一、选题简介、意义

冷热水交换系统是一个将冷热水进行交换的装置，将冷热水按人们的需求温度设置，一开即热水，循环使用，节约淡水资源，创造热水使用舒适性。

本设计是基于温度的冷热水交换测测控系统，属于温控式冷热水交换机，本设计主要实现目标是使水管中温度控制在设定的温度值，温度传感器检测到水泵出水口高温水温度达到目标值后，转换为低温水循环，温度传感器检测到水泵出水口低温水温度达到目标值后，即为一个周期。

该系统的控制器选择的是PLC可编程逻辑控制器,将由PLC对温度、功率、电流、流量等数据进行数据采集。

在PLC程序控制方面，设备将采用触摸屏，与模拟量控制模块，及CPU控制模块进行数据的控制与处理。

二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）

（一）主要内容：

本课题是以水泵出水口水温温度设计依据，以PLC为基础开发的基于温度的冷热水交换测控系统设计

（二）拟解决的主要问题：

1. 基于温度的冷热水交换测控系统设计的总体结构设计；

2. 基于温度的冷热水交换测控系统设计的硬件电路设计；

3. 基于温度的冷热水交换测控系统设计的软件设计；

4. PLC的程序编写；

5.系统调试

（三）预期目标：

根据项目需求实现基于温度的冷热水交换测控的功能。

（四）研究步骤

本课题的工作步骤分为四个阶段：

第一阶段：查阅文献，市场调研、收集资料、确定课题方案，完成开题报告；

第二阶段：完成系统构架，进行结构设计；

第三阶段：进行系统软件设计

第四阶段：整理技术资料，完成毕业设计论文及答辩。

（五）工作方法及措施：

工作方法：本课题主要采用实验法。

措施：基于实习所获得的实践经验，在教师指导下，以PLC为基础，设计开发基于温度的冷热水交换测控系统的设计。

三、设计（论文）体系、结构（大纲）

第一部分引言

1.1课题来源及研究意义

1.2冷热水测控系统的研究与应用概况

1.3本文的主要研究内容

第二部分基于温度的冷热水交换测控系统的总体设计（基于PLC进行设计）

2.1冷热水交换测控系统概述

2.2冷热水交换测控系统结构设计

第三部分基于温度的冷热水交换测控系统的硬件设计

3.1系统硬件的设计原则

3.2硬件的选型

第四部分基于温度的冷热水交换测控系统的电路设计

4.1基于温度的冷热水交换测控系统的总体构想图

4.2主电路的设计

4.3I/O分配表与控制电路图

第五部分基于温度的冷热水交换测控系统的软件设计

5.1系统软件的设计方法

5.2编程软件的使用

5.4系统主程序工作流程

5.3 PLC软件设计方法

第六部分基于温度的冷热水交换测控系统的监控中心设计

致谢

第一章绪论

1.1冷热水测控的背景及意义

在科技飞速发展的今天，自动化设备在人们的生产生活中已经变得不可或缺，随着电气自动化水平的不断提高，在工业生产领域，一套成熟的冷热水测控系统也显得尤为重要。所以本课题根据时代的发展需求来对冷热水交换测控系统进行研究。在工业生产领域中，本套测控系统可以自动检测水泵出水口的水温，并基于温度对冷热水的循环进行控制。本系统可以使冷热水根据已设定好的温度进行自动循环，是一套自动化程度较高的系统。

1.2冷热水交换测控系统的研究内容

1.3研究的步骤

在开发设计的过程中，遵循最严谨的科学研究方法，从课题的选择、系统功能规划、电路原理图设计、电路板设计、软件控制流程设计、软件程序设计和样机制作调试，整机运行测试等步骤逐步完成。具体步骤分析如下所示。

课题分析

1.总体的论证选题调研，需要研究系统的发展现状和背景，分析系统的可行性通过研究选定最佳的系统的组成方案，最大程度的把基于温度的冷热水交换测控系统的功能提高。

2.总体的设计包括设定系统总体的设计要求，系统总体的方案和功能，系统功能的组成，系统控制的参数，系统的硬件结构图以及系统的控制部分和输入输出部分。

3硬件的设计，主要包括硬件设备的选型，系统硬件的原理设计，控制器的选定，系统组成的设定，元器件的配置，绘制硬件原理图设计电路图纸，电气检查

4.软件的设计需要对设计方法、设计的原则、系统功能进行设定，确定系统资源的分配，通过编程软件进行系统程序的编写，最后进行反复的调试，让基于温度的冷热水交换测控系统的功能达到最佳的效果。

1.4技术特点与工艺测试内容

1、本试验台用于对被测水泵进行冷热水寿命测试，试验台设有高温、低温水箱，按照测试需要，系统会自动选择对应水箱对1台被测泵进行测试。

2、被测水泵分别通过变送器及PLC，监控测试水泵的电流、功率、流量及水泵出水口温度。

3、通过PLC程序控制，设定切换次数，显示功率、电流、流量、水温、液位，数据可以通过U盘导出，方便管理使用。