淺談空氣源熱泵機組供暖的動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)

孔耀邦

摘要：近年來，隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們的生活水平得到了明顯的提高，但是對于能源的消耗量也在日益的增加，空氣源熱泵機組供暖可以有效的減少能源的消耗，減緩我國的能源壓力。本文主要對空氣源熱泵機組供暖的特點，對基于組態(tài)王和PLC構(gòu)成的動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)進程了分析和探討。

關(guān)鍵詞：空氣源 熱泵機組 供暖 動態(tài)監(jiān)控

引言：空氣源熱泵機組供暖是一種高效利用能源的環(huán)保型的供暖系統(tǒng)，并且這種機組具有使用方便、運行成本較低以及適用范圍廣和穩(wěn)定性強的特點。空氣源熱泵機組主要石油壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器和膨脹閥這四個部分所組成，其工作的原理主要是利用設(shè)備內(nèi)的冷媒將空氣或者是周邊環(huán)境中的熱量進行采集。然后在經(jīng)過壓縮機將熱量進行壓縮提高冷媒的溫度。之后再由熱交換器將冷媒中的熱量進行釋放將冷水進行加熱，從而將環(huán)境中的熱量轉(zhuǎn)移到水循環(huán)中。產(chǎn)生熱水進行取暖或者熱水供應(yīng)。為了能夠?qū)崟r的掌握空氣源熱泵機組的工作過程，需要對熱泵機組進行實時的動態(tài)監(jiān)控，基于此。設(shè)計出了PCL計算機監(jiān)控系統(tǒng)對空氣源熱泵機組運行進行動態(tài)監(jiān)測。

一、系統(tǒng)設(shè)計

空氣源熱泵機組供暖的動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)主要是由空氣源熱泵接口控制系統(tǒng)、上位機軟件、下位機PLC所組成，系統(tǒng)的工作原理是下位機的PLC通過專門的通訊接口和上位機取得通訊，并實施的傳遞所采集到的空氣源熱泵機組運行過程中的數(shù)據(jù)和指令。另外，空氣源熱泵機組還能夠直接和上位機軟件進行通訊，上位機可以將所接受到的信息和數(shù)據(jù)進行分析。然后做出相應(yīng)的指令。空氣源熱泵機組動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的邏輯圖，如圖1所示：

（一）上位機軟件設(shè)計

在空氣源熱泵機組供暖的動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)中。上位機軟件主要是采用組態(tài)王King View6.5進行設(shè)計和編寫的，這主要是因為組態(tài)王6.5在Windows操作系統(tǒng)下運行，能夠?qū)D形編輯功能充分的發(fā)揮出來，從而使得操作界面更加的友好。另外，在組態(tài)王的內(nèi)部儲備了很多設(shè)備的驅(qū)動程序，可以使用多種品牌的PLC，由此可見，利用組態(tài)王來設(shè)計和編寫動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，能夠有效的縮短軟件開發(fā)的時間，確保動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的軟件質(zhì)量。動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的上位機軟件主要包括兩個功能：將采集回來的數(shù)據(jù)進行分類和保存、對數(shù)據(jù)進行分析并發(fā)送出相應(yīng)的指令。其軟件的界面主要是以圖形的形式顯示，能夠?qū)⒄麄€供暖系統(tǒng)的運行狀況已直觀簡潔的形式顯示出來，并且還能夠?qū)崟r采集回來的各種信息和數(shù)據(jù)也顯示在操作界面。另外，在界面當中還設(shè)有各種類型的開關(guān)按鈕，操作人員可以通過操作這些按鈕對空氣源熱泵機組和其他的設(shè)備進行手動的控制。在動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)當中還具有故障報警和歷史畫面的功能，操作人員可以根據(jù)具體的情況設(shè)置相應(yīng)的報警閾值，歷史曲線畫面可以將各個檢測參數(shù)的歷史記錄以曲線的方式形象的、直觀的表現(xiàn)出來。

（二）下位機設(shè)計

隨著科學技術(shù)性不斷發(fā)展。空氣源熱泵機組的內(nèi)部整合已經(jīng)越來越完善了，空氣源熱泵機組提供了外部接口可以對其進行簡單的操作如：開關(guān)機、保護控制以及除霜等。空氣源熱泵機組的其他設(shè)備也可以通過采用PLC來進行控制和數(shù)據(jù)的采集如：閥門、管道、各類傳感器、電子儀表等。各類傳感器會將采集到的數(shù)據(jù)進行分析對比，看看是否符合所設(shè)定條件的閾值，然后對設(shè)備進行相應(yīng)的控制，比如：當供暖系統(tǒng)中的水位較低時，那么水位傳感器就會傳回相應(yīng)的信息，然后和條件閾值進行比較，最后PLC會控制相應(yīng)的閥門和電機自動補給水到所設(shè)置的條件閾值的位置。另外，在空氣源熱泵機組動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)當中，為了確保機組的正常運行，設(shè)計出了以下保護裝置：斷水保護控制：當空氣源熱泵機組正式運行之后，水泵啟動后會檢測水流，在水泵的運行過程中如果出現(xiàn)斷水的現(xiàn)象，那么監(jiān)控系統(tǒng)會自動作出保護開關(guān)的動作，并且在控制板上的故障報警也會有指示輸出，立即停止水泵機組的工作，從而在外部將故障進行消除；低壓保護控制：空氣源熱泵機組在運行的過程中（除融霜外），控制系統(tǒng)會實時的監(jiān)控低壓開關(guān)的狀態(tài)，一旦壓力過低或者是壓力值出現(xiàn)異常，控制系統(tǒng)就會自動作出開關(guān)動作，控制面板中也會出現(xiàn)故障警報輸出。

二、上下位機通訊

在空氣源熱泵機組供暖動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)當中。下位機主要是通過RS232一步串行通信口和計算機進行連接通信的。之后通過對PLC進行操作，和上位機取得通信圈。組態(tài)王軟件當中儲備了各種品牌廠家的PLC驅(qū)動，用戶在使用的過程中就不需要考慮驅(qū)動問題，只要一步步的按照組態(tài)王中的配置導向添加相應(yīng)的PLC即可，當添加完成之后，組態(tài)王當中的驅(qū)動程序會自動的將這些PLC啟動，然后上下位機之間就可以進行正常的通訊了，從而實現(xiàn)對空氣源熱泵機組供暖的動態(tài)監(jiān)控。確保空氣源熱泵機組的正常運行。

結(jié)語：綜上說述。空氣源熱泵機組是一種新型的高效節(jié)能的供暖系統(tǒng)，其將環(huán)境中的空氣作為熱源，可以有效的減少電能和煤炭資源的消耗。改善生態(tài)環(huán)境。對基于組態(tài)王和PLC設(shè)計的空氣源熱泵機組計算機監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)諝庠礋岜脵C組的運行情況進行動態(tài)的監(jiān)控，其具有靈活性、系統(tǒng)運行可靠、易于擴充、開發(fā)周期短、穩(wěn)定性強等特點，可以有效的改善空氣源熱泵機組的安全生產(chǎn)問題，同時也能大大的提高生產(chǎn)的自動化水平，提高空氣源熱泵機組的工作效率，從而為人們提供更加優(yōu)質(zhì)的供暖服務(wù)。