一种基于plc的水塔及太阳能热水器一体化控制器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于PLC的水塔及太阳能热水器一体化控制器，包括水塔、水源、太阳能热水器及水泵，水塔的出水口与太阳能热水器的入水口通过第一管道相连接，水塔的入水口与水泵的出水口通过第二管道相连通，水泵的入水口与水源相连通，第一管道上设有第一电磁阀，还包括PLC工控板、温度传感器、液位传感器、以及设置于水塔内的浮球开关；所述PLC工控板的输入端分别与温度传感器的输出端、液位传感器的输出端及浮球开关的输出端相连接，PLC工控板的输出端分别与第一电磁阀的控制端及水泵的继电器相连接。本实用新型可以通过单个控制器来完成对水塔及太阳能热水器的自动控制。
【专利说明】—种基于PLC的水塔及太阳能热水器一体化控制器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种一体化控制器，具体涉及一种基于PLC的水塔及太阳能热水器一体化控制器。
【背景技术】
[0002]随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭用上了太阳能热水器，在城市中有自来水供应的地方，太阳能热水器上水主要靠人工或者是太阳能温度、水位控制器自动控制；但是在郊区或郊县没有自来水供应的地方，往往是由每家每户自行安置的高位水塔来上水，水塔的上水需要人工打开潜水泵抽水，太阳能热水器上水也是依靠人工打开上水阀进行，要想实现水塔、太阳能水位的自动控制，需要由两套控制器来实现，这无形中增加了用户的经济负担。而且太阳能热水器和水塔之间存在一定的连锁关系，若是纯粹依靠人工控制或者是分离的两套系统控制，有可能会导致太阳能热水器故障高发。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于PLC的水塔及太阳能热水器一体化控制器，该控制器可以通过单个控制器来完成对水塔及太阳能热水器的自动控制。
[0004]为达到上述目的，本实用新型所述的基于PLC的水塔及太阳能热水器一体化控制器，包括水塔、水源、太阳能热水器及水泵，水塔的出水口与太阳能热水器的入水口通过第一管道相连接，水塔的入水口与水泵的出水口通过第二管道相连通，水泵的入水口与水源相连通，第一管道上设有第一电磁阀，其特征在于，还包括PLC工控板、用于实时检测太阳能热水器内水的温度的温度传感器、用于实时检测太阳能热水器内剩余水量的液位传感器、以及设置于水塔内的浮球开关；
[0005]所述PLC工控板的输入端分别与温度传感器的输出端、液位传感器的输出端及浮球开关的输出端相连接，PLC工控板的输出端分别与第一电磁阀的控制端及水泵的继电器相连接。
[0006]所述PLC工控板的输出端还连接有用于显示水塔内剩余水量、太阳能热水器内剩余水量及水温的显示器。
[0007]所述温度传感器的输出端及液位传感器的输出端与PLC工控板的输入端通过NE555转换电路相连接。
[0008]所述温度传感器内设有第一 N T C热敏电阻；
[0009]所述液位传感器内设有第二 N T C热敏电阻。
[0010]所述NE555转换电路包括第一电源、第二电源、第一 NE555芯片、第二 NE555芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、TLP521-4芯片；
[0011]所述第一电源与第一 NE555芯片的4脚、8脚及第一电阻的一端相连接，第一NE555芯片的7脚分别与第一电阻的另一端及第一 N T C热敏电阻的一端相连接，第一NE555芯片的I脚、2脚、5脚及6脚、以及第一 N T C热敏电阻的另一端均接地，第一 NE555芯片的3脚通过第二电阻与TLP521-4芯片的I脚相连接；
[0012]所述第二电源与第五电阻的一端、第二 NE555芯片的4脚及8脚相连接，第二NE555芯片的7脚与第五电阻R5的另一端及第二 N T C热敏电阻的一端相连接，第二 N TC热敏电阻的另一端、TLP521-4芯片的2脚及4脚、第二 NE555芯片的I脚、2脚、5脚及6脚均接地，第二 NE555芯片的3脚通过第六电阻与TLP521-4芯片的3脚相连接；
[0013]所述TLP521-4的13脚及15脚接地，TLP521-4芯片的16脚通过第四电阻与PLC工控板的输入端相连接，TLP521-4芯片的14脚通过第三电阻与PLC工控板的输入端相连接。
[0014]所述液位传感器内安装有用于获取太阳能热水器内剩余水量的多个金属导电电极。
[0015]所述P L C工控板的输入端还连接有用于通过手动控制第一电磁阀及水泵的继电器的手动控制按键、辅热按键、伴热按键、复位按键、以及用于手动调节太阳能热水器出水的水温的温度调节按键；
[0016]所述P L C工控板的输出端与太阳能热水器的辅热继电器、伴热继电器、用于控制太阳能热水器中出水口处的热水开关及冷水开关的混水阀继电器、以及用于当太阳能热水器内的剩余水量小于预设阀值并意外加热时发生警报信号的报警指示灯。
[0017]本实用新型具有以下有益效果:
[0018]本实用新型所述基于PLC的水塔及太阳能热水器一体化控制器包括PLC工控板、用于实时检测太阳能热水器内水的温度的温度传感器、用于实时检测太阳能热水器内剩余水量的液位传感器、以及设置于水塔内的浮球开关，通过所述浮球开关实时的获取水塔内的水容量信息，并将所述水容量信息输入到PLC工控板内，所述PLC工控板即可根据浮球开关检测到的高低水位通过控制水泵来调节水塔内水的容量，同时通过液位传感器及温度传感器来实时的获取太阳能热水器内水的温度及剩余水量的信息，并将太阳能热水器内水的温度及剩余水量的信息转发至PLC工控板内，PLC工控板即可根据太阳能热水器内水的温度及剩余水量的信息通过第一电磁阀来调节太阳能热水器内水的温度及水量，从而实现对水塔、水泵及太阳能热水器的自动控制。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型的结构示意图；
[0020]图2为本实用新型中NE555转换电路3的结构示意图。
[0021]其中，I为温度传感器、2为液位传感器、3为NE555转换电路、4为浮球开关、5为手动控制按键、6为辅热按键、7为伴热按键、8为复位按键、9为温度调节按键、10为PLC工控板、11为第一电磁阀、12为水泵的继电器、13为伴热继电器、14为辅热继电器、15为混水阀继电器、16为报警指示灯、17为显示器。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述:
[0023]参考图1及图2，本实用新型所述的基于PLC的水塔及太阳能热水器一体化控制器，包括水塔、水源、太阳能热水器及水泵，水塔的出水口与太阳能热水器的入水口通过第一管道相连接，水塔的入水口与水泵的出水口通过第二管道相连通，水泵的入水口与水源相连通，第一管道上设有第一电磁阀11，其特征在于，还包括PLC工控板10、用于实时检测太阳能热水器内水的温度的温度传感器1、用于实时检测太阳能热水器内剩余水量的液位传感器2、以及设置于水塔内的浮球开关4 ;所述液位传感器2内安装有用于获取太阳能热水器内剩余水量的多个金属导电电极。
[0024]所述PLC工控板10的输入端分别与温度传感器I的输出端、液位传感器2的输出端及浮球开关4的输出端相连接，PLC工控板10的输出端分别与第一电磁阀11的控制端及水泵的继电器12相连接。
[0025]所述温度传感器I的输出端及液位传感器2的输出端与PLC工控板10的输入端通过NE555转换电路3相连接，所述温度传感器I内设有第一 NTC热敏电阻RtI，所述液位传感器2内设有第二 N T C热敏电阻&2，所述NE555转换电路3包括第一电源VCC1、第二电源VCC2、第一 NE555芯片、第二 NE555芯片、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、TLP521-4芯片；所述第一电源VCCl与第一 NE555芯片的4脚、8脚及第一电阻Rl的一端相连接，第一 NE555芯片的7脚分别与第一电阻Rl的另一端及第一 N T C热敏电阻RtI的一端相连接，第一 NE555芯片的I脚、2脚、5脚及6脚、以及第一 N T C热敏电阻RtI的另一端均接地，第一 NE555芯片的3脚通过第二电阻R2与TLP521-4芯片的I脚相连接；第二电源VCC2与第五电阻R5的一端、第二 NE555芯片的4脚及8脚相连接，第二 NE555芯片的7脚与第五电阻R5的另一端及第二 N T C热敏电阻&2的一端相连接，第二 N T C热敏电阻&2的另一端、TLP521-4芯片的2脚及4脚、第二NE555芯片的I脚、2脚、5脚及6脚均接地，第二 NE555芯片的3脚通过第六电阻R6与TLP521-4芯片的3脚相连接；所述TLP521-4的13脚及15脚接地，TLP521-4芯片的16脚通过第四电阻R4与PLC工控板10的输入端相连接，TLP521-4芯片的14脚通过第三电阻R3与PLC工控板10的输入端相连接。
[0026]所述PLC工控板10的输出端还连接有用于显示水塔内剩余水量、太阳能热水器内剩余水量及水温的显示器17。所述P L C工控板10的输入端还连接有用于通过手动控制第一电磁阀11及水泵的继电器12的手动控制按键5、辅热按键6、伴热按键7、复位按键8、以及用于手动调节太阳能热水器出水的水温的温度调节按键9;所述P L C工控板10的输出端与太阳能热水器的辅热继电器14、伴热继电器13、用于控制太阳能热水器中出水口处的热水开关及冷水开关的混水阀继电器15、以及用于当太阳能热水器内的剩余水量小于预设阀值并意外加热时发生警报信号的报警指示灯16。
[0027]太阳能热水器内的温度传感器I及液位传感器2实时检测检测太阳能热水器水箱的水位和温度，所述温度传感器I及液位传感器2内分别设有第一 N T C热敏电阻及第二N T C热敏电阻，从而可以通过温度传感器I检测太阳能热水器的水箱内的温度信号，所述温度信号为模拟量，所述模拟量的温度信号通过555转换电路转化为温度的频率信号，并将所述温度的频率信号输入到PLC工控板10内，PLC工控板10接收所述温度的频率信号，并通过显示器17显示所述温度信号，用户可以通过所述显示器17查看当前太阳能热水器内的水温；太阳能热水器内的液位传感器2内安装有多个金属导电电极，两个金属电极用水短路即产生电阻信号，并通过555转换电路转换成频率信号，再将所述剩余水量的频率信号输入到P L C工控板10内，然后再通过显示器17显示当前太阳能热水器内的剩余水量，所述液位传感器2为间歇数字量传感器，能够检测到太阳能热水器内水的25%、50%、75%、和100%水位高度，同时P L C工控板10根据水位高低和白天阳光照射充裕的时间来控制第一电磁阀11，从而实现对太阳能热水器内剩余水量及水温的自动控制；水塔内的浮球开关4实时检测水塔内的水量信息，并将所述水量信息转发至P L C工控板10内，所述P L C工控板10即可根据浮球开关检测到的高低水位来控制水泵的继电器12为水塔供水，从而完成对水塔内水的自动控制，同时通过显示器17显示水塔内剩余水的水量。
【权利要求】
1.一种基于PLC的水塔及太阳能热水器一体化控制器，包括水塔、水源、太阳能热水器及水泵，水塔的出水口与太阳能热水器的入水口通过第一管道相连接，水塔的入水口与水泵的出水口通过第二管道相连通，水泵的入水口与水源相连通，第一管道上设有第一电磁阀(11)，其特征在于，还包括PLC工控板(10)、用于实时检测太阳能热水器内水的温度的温度传感器(I)、用于实时检测太阳能热水器内剩余水量的液位传感器(2)、以及设置于水塔内的浮球开关⑷； 所述PLC工控板(10)的输入端分别与温度传感器(I)的输出端、液位传感器(2)的输出端及浮球开关⑷的输出端相连接，PLC工控板(10)的输出端分别与第一电磁阀(11)的控制端及水泵的继电器(12)相连接。
2.根据权利要求1所述的基于PLC的水塔及太阳能热水器一体化控制器，其特征在于，所述PLC工控板(10)的输出端还连接有用于显示水塔内剩余水量、太阳能热水器内剩余水量及水温的显示器(17)。
3.根据权利要求1所述的基于PLC的水塔及太阳能热水器一体化控制器，其特征在于，所述温度传感器(I)的输出端及液位传感器(2)的输出端与PLC控板(10)的输入端通过NE555转换电路(3)相连接。
4.根据权利要求3所述的基于PLC的水塔及太阳能热水器一体化控制器，其特征在于， 所述温度传感器(I)内设有第一 NTC热敏电阻RtI ； 所述液位传感器(2)内设有第二 NTC热敏电阻RT2。
5.根据权利要求4所述的基于PLC的水塔及太阳能热水器一体化控制器，其特征在于，所述NE555转换电路(3)包括第一电源VCCl、第二电源VCC2、第一 NE555芯片、第二 NE555芯片、第一电阻R1、第二电`阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6及TLP521-4 芯片； 所述第一电源VCCl与第一 NE555芯片的4脚、8脚及第一电阻Rl的一端相连接，第一NE555芯片的7脚分别与第一电阻Rl的另一端及第一 NTC热敏电阻RtI的一端相连接，第一 NE555芯片的I脚、2脚、5脚及6脚、以及第一 N T C热敏电阻RtI的另一端均接地，第一 NE555芯片的3脚通过第二电阻R2与TLP521-4芯片的I脚相连接； 所述第二电源VCC2与第五电阻R5的一端、第二 NE555芯片的4脚及8脚相连接，第二NE555芯片的7脚与第五电阻R5的另一端及第二 N T C热敏电阻RT2的一端相连接，第二N T C热敏电阻&2的另一端、TLP521-4芯片的2脚及4脚、第二 NE555芯片的I脚、2脚、5脚及6脚均接地，第二 NE555芯片的3脚通过第六电阻R6与TLP521-4芯片的3脚相连接； 所述TLP521-4的13脚及15脚接地，TLP521-4芯片的16脚通过第四电阻R4与PLC工控板(10)的输入端相连接，TLP521-4芯片的14脚通过第三电阻R3与PLC工控板(10)的输入端相连接。
6.根据权利要求1所述的基于PLC的水塔及太阳能热水器一体化控制器，其特征在于，所述液位传感器(2)内安装有用于获取太阳能热水器内剩余水量的多个金属导电电极。
7.根据权利要求1所述的基于PL C的水塔及太阳能热水器一体化控制器，其特征在于， 所述P L C工控板(10)的输入端还连接有用于通过手动控制第一电磁阀(11)及水泵的继电器(12)的手动控制按键(5)、辅热按键(6)、伴热按键(7)、复位按键(8)、以及用于手动调节太阳能热水器出水的水温的温度调节按键(9)；所述P L C工控板(10)的输出端与太阳能热水器的辅热继电器(14)、伴热继电器(13)、用于控制太阳能热水器中出水口处的热水开关及冷水开关的混水阀继电器(15)、以及用于当太阳能热水 器内的剩余水量小于预设阀值并意外加热时发生警报信号的报警指示灯(16) ο
【文档编号】G05D27/02GK203552103SQ201320681926
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年10月30日 优先权日:2013年10月30日
【发明者】董继先, 穆青, 王博, 朱剑祥 申请人:陕西科技大学