台达系列人机界面,台达ES2系列CPU、台达PT-E2系列温度控制模块,台达AD-E2系列模拟量转数字量模块、太阳能集热器、电热丝(或空气源热泵等其它辅助热源)、保温水箱、洗浴控制泵、集热循环泵、电磁阀、温度传感器、液位传感器、功率变送器等。
控制原理
(1)集热循环
当集热器出水口水温(出水口安装温度传感器)高于水箱内水温,达到PLC设定启动温差(6-10摄氏度)时,集热循环泵启动;集热水箱中的低温水进入到真空管集热器组中,集热器中的相对高温水循环到集热水箱中,使水箱中的水温升高。当温差值降低到系统设定停止温差时(1-3摄氏度),循环泵停止,集热循环停止。如此反复进行,逐渐将热量传递到水箱,使水箱中的水温度逐渐提升,直到达到洗浴要求的温度。
(2)管路恒温出水
恒温回水管路循环主要是针对室内的洗浴热水管道而言,为了保证洗浴时一开喷头阀门即有热水,同时减少无效冷水的浪费,必须安装热水回水管路,采取管路循环措施。管路循环采用定温循环方式,在室内热水回水管路中适当位置安装温度检测传感器和循环泵,设置一个温度范围来控制泵的运行。当管道内水温低于设定值时,启动洗浴管道循环泵,将管路中的低温热水打入保温水箱,当水温达到设定值时,管道循环泵停止运行。
(3)恒温控制
当水箱内水温低于一定值时,集热器不能达到洗浴热水的温度要气,此时开启水箱内电加热或其它辅助热源(空气源热泵),以实现任何天气条件下都能保证有热水供应的要气。
(4)冬季防冻循环
室外管道(保温水箱和集热器之间)在寒冷的冬天可能被冻,因此必须有防冻循环功能;当集热器温度(检测传感器测温)低于一定值(2-5摄氏度)时,启动集热循环泵,将保温水箱中的热水打进集热器,防止管路结冻。
电气控制系统设计
系统上位机选用HMI b7s515型号触摸屏以实现系统运行的可视化监测与控制,下位机选用台达系列PLC,主机CPU选用DVP40ES2,温度模块选用04PT-E2,AD模块选用04AD-E2。扩展模块还可加入功率变送器,监测电磁阀,循环泵以及辅助热源的功率.
(1)水箱液位传感器测得电信号后,经液位变送器将电信号转化为4-20mA的标准电流信号后,经AD模块转换为数字量信号传回PLC,PLC根据设定值做出判断,控制水箱电磁阀的开启与断开.
(2)温度传感器所测得温度相关信号经PT模块转化为数字量后传回PLC的CPU,PLC的状态反应到触摸屏上,实现数据的实时监控.