淺談空氣源熱泵機(jī)組供暖的動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)

孔耀邦

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

關(guān)鍵詞：空氣源 熱泵機(jī)組 供暖 動(dòng)態(tài)監(jiān)控

引言：空氣源熱泵機(jī)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(jī)組具有使用方便、運(yùn)行成本較低以及適用范圍廣和穩(wěn)定性強(qiáng)的特點(diǎn)?？諝庠礋岜脵C(jī)組主要石油壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器和膨脹閥這四個(gè)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(jìn)行采集。然后在經(jīng)過壓縮機(jī)將熱量進(jìn)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(jìn)行釋放將冷水進(jìn)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(jìn)行取暖或者熱水供應(yīng)。為了能夠?qū)崟r(shí)的掌握空氣源熱泵機(jī)組的工作過程，需要對(duì)熱泵機(jī)組進(jìn)行實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)監(jiān)控，基于此。設(shè)計(jì)出了PCL計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)空氣源熱泵機(jī)組運(yùn)行進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。

一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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

（一）上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)

在空氣源熱泵機(jī)組供暖的動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)中。上位機(jī)軟件主要是采用組態(tài)王King View6.5進(jìn)行設(shè)計(jì)和編寫的，這主要是因?yàn)榻M態(tài)王6.5在Windows操作系統(tǒng)下運(yùn)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?jī)?chǔ)備了很多設(shè)備的驅(qū)動(dòng)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(jì)和編寫動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，能夠有效的縮短軟件開發(fā)的時(shí)間，確保動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的軟件質(zhì)量。動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的上位機(jī)軟件主要包括兩個(gè)功能：將采集回來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和保存、對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)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€(gè)供暖系統(tǒng)的運(yùn)行狀況已直觀簡(jiǎn)潔的形式顯示出來，并且還能夠?qū)?shí)時(shí)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(dāng)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(duì)空氣源熱泵機(jī)組和其他的設(shè)備進(jìn)行手動(dòng)的控制。在動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中還具有故障報(bào)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(bào)警閾值，歷史曲線畫面可以將各個(gè)檢測(cè)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(jī)設(shè)計(jì)

隨著科學(xué)技術(shù)性不斷發(fā)展?？諝庠礋岜脵C(jī)組的內(nèi)部整合已經(jīng)越來越完善了，空氣源熱泵機(jī)組提供了外部接口可以對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單的操作如：開關(guān)機(jī)、保護(hù)控制以及除霜等?？諝庠礋岜脵C(jī)組的其他設(shè)備也可以通過采用PLC來進(jìn)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(huì)將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對(duì)比，看看是否符合所設(shè)定條件的閾值，然后對(duì)設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的控制，比如：當(dāng)供暖系統(tǒng)中的水位較低時(shí)，那么水位傳感器就會(huì)傳回相應(yīng)的信息，然后和條件閾值進(jìn)行比較，最后PLC會(huì)控制相應(yīng)的閥門和電機(jī)自動(dòng)補(bǔ)給水到所設(shè)置的條件閾值的位置。另外，在空氣源熱泵機(jī)組動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中，為了確保機(jī)組的正常運(yùn)行，設(shè)計(jì)出了以下保護(hù)裝置：斷水保護(hù)控制：當(dāng)空氣源熱泵機(jī)組正式運(yùn)行之后，水泵啟動(dòng)后會(huì)檢測(cè)水流，在水泵的運(yùn)行過程中如果出現(xiàn)斷水的現(xiàn)象，那么監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)作出保護(hù)開關(guān)的動(dòng)作，并且在控制板上的故障報(bào)警也會(huì)有指示輸出，立即停止水泵機(jī)組的工作，從而在外部將故障進(jìn)行消除；低壓保護(hù)控制：空氣源熱泵機(jī)組在運(yùn)行的過程中（除融霜外），控制系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)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(huì)自動(dòng)作出開關(guān)動(dòng)作，控制面板中也會(huì)出現(xiàn)故障警報(bào)輸出。

二、上下位機(jī)通訊

在空氣源熱泵機(jī)組供暖動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中。下位機(jī)主要是通過RS232一步串行通信口和計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接通信的。之后通過對(duì)PLC進(jìn)行操作，和上位機(jī)取得通信圈。組態(tài)王軟件當(dāng)中儲(chǔ)備了各種品牌廠家的PLC驅(qū)動(dòng)，用戶在使用的過程中就不需要考慮驅(qū)動(dòng)問題，只要一步步的按照組態(tài)王中的配置導(dǎo)向添加相應(yīng)的PLC即可，當(dāng)添加完成之后，組態(tài)王當(dāng)中的驅(qū)動(dòng)程序會(huì)自動(dòng)的將這些PLC啟動(dòng)，然后上下位機(jī)之間就可以進(jìn)行正常的通訊了，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣源熱泵機(jī)組供暖的動(dòng)態(tài)監(jiān)控。確?？諝庠礋岜脵C(jī)組的正常運(yùn)行。

結(jié)語(yǔ)：綜上說述?？諝庠礋岜脵C(jī)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(duì)基于組態(tài)王和PLC設(shè)計(jì)的空氣源熱泵機(jī)組計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)諝庠礋岜脵C(jī)組的運(yùn)行情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)控，其具有靈活性、系統(tǒng)運(yùn)行可靠、易于擴(kuò)充、開發(fā)周期短、穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn)，可以有效的改善空氣源熱泵機(jī)組的安全生產(chǎn)問題，同時(shí)也能大大的提高生產(chǎn)的自動(dòng)化水平，提高空氣源熱泵機(jī)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)。