CN105276756A - 一种地源热泵模块机组的远程控制系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及中央空调控制以及组态技术领域，特别是涉及一种地源热泵模块机组的远程控制系统及其控制方法，本发明即可现场监控，也可以远距离WEB监控并同时记录操作员登入、退出控制系统的时间，执行的某些动作等，现场管理人员可在中央监控室内远程操作机组，通过自动采集的运行数据掌握机组实际运行状态；机组维护人员通过此控制系统可快速访问现场设备并实时获取项目现场热泵机组的工况数据，据此分析制订维护方案；空调项目管理方依靠此控制平台，可实时掌握项目运行的第一手数据，为实施项目优化运营提供参考，并且可以同时管理多个跨区域中央空调项目。
Description
技术领域
本发明涉及中央空调控制以及组态技术领域，特别是涉及一种地源热泵模块机组的远程控制系统及其控制方法。
背景技术
目前大多中央空调项目都需要人员到空调机组安装现场操作机组，进行日常巡检、人工记录数据等，由于中央空调安装场所存在拥挤、噪声大、热舒适性差的特点，人员现场作业环境较恶劣，而且人工巡检、记录容易产生误差并且在项目多时或者多人维护一个项目容易产生交接性错误。
近年来，随着地源热泵机组技术日益发展，一种适合机房安装的模块化设计的地源热泵机组应用兴起，对于一个10万m2建筑面积的中央空调项目，安装的地源热泵模块机组可能将有40台以上，同时还有众多水泵、阀门与空调主机安装在机房内，这些设备安装分散，需要监控采集的数据较多，采用人工现场管理其强度相当大，管理效率低下且成本高，同时跨区域空调项目无法进行实时集中管理，对于推行能源管理合同EMC项目的新能源企业来说，这种传统人工管理模式显然不适用。
因此，传统的地源热泵机组管理技术需要改进。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种地源热泵模块机组的远程控制系统及其控制方法，该系统包括现场执行器系统、现场控制系统和数据采集系统共3大系统。
为解决上述技术问题，本发明通过以下方案来实现：
一种地源热泵模块机组的远程控制系统,所述系统包括：
现场控制系统：采用可编程的PLC控制器为系统的核心器件，所述PLC控制器设有水路管网的温度读取模块、管网的压力读取模块、管网水路流量读取模块，温度读取模块、管网的压力读取模块、管网水路流量读取模块分别与现场的温度感应模块、压力感应模块、水路流量的感应模块连接，从而获得现场的工况数据，根据读取的数据，建立相应的项目逻辑模型，把该逻辑编程后，下载到PLC控制器中，从而实现对现场执行器件的控制；
现场执行器系统：主要包括与可编程PLC控制器连接的地源热泵模块单元机组、水泵、阀门、变频器设备；
数据采集系统：是由一台网络服务器和若干从设备组成的现场网络，网络服务器通过RS485的接线方式，连接现场所有的从站设备；
进一步的，所述现场控制系统还设有对外的访问接口，接受数据采集系统的指令；由于现场控制系统本身具有自己的控制逻辑，因此，即使在没有数据采集系统的情况下，或者在数据采集系统出故障的情况下，空调机房的设备仍然可以正常运转，从而在最大程度上保证了项目的可持续运转性。
进一步的，所述网络服务器还可提供WEB服务，以便外部的互联网用户能够访问现场的数据。
进一步的，所述数据采集系统不直接参与现场设备的具体控制，只是把指令下达到现场控制系统。
进一步的，所要现场控制系统设有自动的判断采集系统指令模块，现场控制系统判断可以接受该指令则执行，否则放弃该指令。
进一步的，所述网络服务器通过以太网与用户连接。
进一步的，所述网络服务器通过MODBUS总线与PLC控制器连接。
一种地源热泵模块机组的远程控制的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
1）、以地源模块机组为最小通讯单元，以PLC控制器读取并显示现场水管网络的温度、压力、管网水路流量参数；
2）、所述PLC控制器连接并控制现场的设备；
3）、以网络服务器作为网络内的核心设备，用于数据的采集、记录、传输,网络服务器处于现场网络的最顶层；
4）、用户可以通过网络服务器访问现场总线上的任意设备。
本发明的有益效果是：本发明即可现场监控，也可以远距离WEB监控并同时记录操作员登入、退出控制系统的时间，执行的某些动作等，现场管理人员可在中央监控室内远程操作机组，通过自动采集的运行数据掌握机组实际运行状态；机组维护人员通过此控制系统可快速访问现场设备并实时获取项目现场热泵机组的工况数据，据此分析制订维护方案；空调项目管理方依靠此控制平台，可实时掌握项目运行的第一手数据，为实施项目优化运营提供参考，并且可以同时管理多个跨区域中央空调项目。
附图说明
图1为本发明地源热泵模块机组的远程控制系统网络结构示意图。
图2为本发明地源热泵模块机组的远程控制系统现场PLC控制器系统示意图。
具体实施方式
请参照附图1，本发明的一种地源热泵模块机组的远程控制系统,所述系统包括：
现场控制系统：采用可编程的PLC控制器4为系统的核心器件，所述PLC控制器4设有水路管网的温度读取模块、管网的压力读取模块、管网水路流量读取模块，温度读取模块、管网的压力读取模块、管网水路流量读取模块分别与现场的温度感应模块、压力感应模块、水路流量的感应模块连接，从而获得现场的工况数据，根据读取的数据，建立相应的项目逻辑模型，把该逻辑编程后，下载到PLC控制器4中，从而实现对现场执行器件的控制；
现场执行器系统：主要包括与可编程PLC控制器4连接的地源热泵模块单元机组、水泵、阀门、变频器设备；执行器的工作指令来源于现场控制系统，当执行器设备得到运转指令后，便可根据自身的设定参数来运行或者直接执行现场控制系统的指令。
数据采集系统：是由一台网络服务器2和若干从设备组成的现场网络，网络服务器2通过RS485的接线方式，连接现场所有的从站设备；
所述现场控制系统还设有对外的访问接口，接受数据采集系统的指令；由于现场控制系统本身具有自己的控制逻辑，因此，即使在没有数据采集系统的情况下，或者在数据采集系统出故障的情况下，空调机房的设备仍然可以正常运转，从而在最大程度上保证了项目的可持续运转性。所述网络服务器2还可提供WEB服务，以便外部的互联网用户能够访问现场的数据。所述数据采集系统不直接参与现场设备的具体控制，只是把指令下达到现场控制系统。所要现场控制系统设有自动的判断采集系统指令模块，现场控制系统判断可以接受该指令则执行，否则放弃该指令。所述网络服务器2通过以太网1与用户连接。所述网络服务器2通过MODBUS总线3与PLC控制器4连接。本发明系统即可现场监控，也可以远距离WEB监控并同时记录操作员登入、退出控制系统的时间，执行的某些动作等，现场管理人员可在中央监控室内远程操作机组，通过自动采集的运行数据掌握机组实际运行状态；机组维护人员通过此控制系统可快速访问现场设备并实时获取项目现场热泵机组的工况数据，据此分析制订维护方案；空调项目管理方依靠此控制平台，可实时掌握项目运行的第一手数据，为实施项目优化运营提供参考，并且可以同时管理多个跨区域中央空调项目。
本发明的一种地源热泵模块机组的远程控制的方法，该方法包括以下步骤：
1）、以地源模块机组为最小通讯单元，以PLC控制器4读取并显示现场水管网络的温度、压力、管网水路流量参数；
2）、所述PLC控制器4连接并控制现场的设备；
3）、以网络服务器2作为网络内的核心设备，用于数据的采集、记录、传输,网络服务器2处于现场网络的最顶层；
4）、用户可以通过网络服务器2访问现场总线上的任意设备。
请参考图1的控制系统的网络结构示意图，本系统利用独立的PLC控制器4对项目的水温、压力等参数进行采集、分析、判断来控制现场的地源热泵机组以及相关设备，并通过MODBUS协议把所有模块机组和PLC控制器4一起接入现场的网络服务器2，而现场的网络服务器负责数据的采集和传输，从而使数据接入互联网。实际项目施工中，需要按照标准的MODBUS通讯线路施工工艺施工。在布线时，尽可能的避开现场强电的干扰，若有条件最好另外布线专用的弱电线槽或者走线管，从而确保通讯的顺畅以及WEB访问的稳定性。
请参考附图2的地源热泵模块机组的远程控制系统现场PLC控制器系统示意图，PLC控制器4主要与传感器41、显示器42、阀门43、水泵44、模块机组控制信号模块45连接。
例如：某大楼内空调机房的访问入口。在IE浏览器的地址栏中输入一个IP地址（如：192.168.10.202），便可以进入登入界面，输入预先获得的用户名和密码便可以访问空调机房内的所有机组以及现场的联网设备（如空调机组、水泵、变频器等）。远程控制系统在输入正确的用户名和密码后，用户可以进入控制系统的主页面，系统将根据本用户所具有的权限等级自动显示该用户可以查看、操作的对象。控制系统通过权限等级划分来确保系统的安全，以避免误操作导致现场设备的损坏。
经实际使用和验证，本发明可实现远距离计算机监控，也可现场手动操作，其计算机组态界面与日常的网页类似，人机界面友好，通过界面上的地图以及相应的图标和按钮，用户可以方便、灵活的实现各项操作，实践证明，一人即可对多处地源热泵机组项目方便的进行远距离或者跨地域管理。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种地源热泵模块机组的远程控制系统,其特征在于，所述系统包括：
现场控制系统：采用可编程的PLC控制器（4）为系统的核心器件，所述PLC控制器（4）设有水路管网的温度读取模块、管网的压力读取模块、管网水路流量读取模块，温度读取模块、管网的压力读取模块、管网水路流量读取模块分别与现场的温度感应模块、压力感应模块、水路流量的感应模块连接，从而获得现场的工况数据，根据读取的数据，建立相应的项目逻辑模型，把该逻辑编程后，下载到PLC控制器（4）中，从而实现对现场执行器件的控制；
现场执行器系统：主要包括与可编程PLC控制器（4）连接的地源热泵模块单元机组、水泵、阀门、变频器设备；
数据采集系统：是由一台网络服务器（2）和若干从设备组成的现场网络，网络服务器（2）通过RS485的接线方式，连接现场所有的从站设备。
2.根据权利要求1所述的一种地源热泵模块机组的远程控制系统，其特征在于：所述现场控制系统还设有对外的访问接口，接受数据采集系统的指令；由于现场控制系统本身具有自己的控制逻辑，因此，即使在没有数据采集系统的情况下，或者在数据采集系统出故障的情况下，空调机房的设备仍然可以正常运转，从而在最大程度上保证了项目的可持续运转性。
3.根据权利要求1所述的一种地源热泵模块机组的远程控制系统，其特征在于：所述网络服务器（2）还可提供WEB服务，以便外部的互联网用户能够访问现场的数据。
4.根据权利要求1所述的一种地源热泵模块机组的远程控制系统，其特征在于：所述数据采集系统不直接参与现场设备的具体控制，只是把指令下达到现场控制系统。
5.根据权利要求1所述的一种地源热泵模块机组的远程控制系统，其特征在于：所要现场控制系统设有自动的判断采集系统指令模块，现场控制系统判断可以接受该指令则执行，否则放弃该指令。
6.根据权利要求1所述的一种地源热泵模块机组的远程控制系统，其特征在于：所述网络服务器（2）通过以太网（1）与用户连接。
7.根据权利要求1所述的一种地源热泵模块机组的远程控制系统，其特征在于：所述网络服务器（2）通过MODBUS总线（3）与PLC控制器（4）连接。
8.一种使用权利要求1所述的一种地源热泵模块机组的远程控制的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
1）、以地源模块机组为最小通讯单元，以PLC控制器（4）读取并显示现场水管网络的温度、压力、管网水路流量参数；
2）、所述PLC控制器（4）连接并控制现场的设备；
3）、以网络服务器（2）作为网络内的核心设备，用于数据的采集、记录、传输,网络服务器（2）处于现场网络的最顶层；
4）、用户可以通过网络服务器（2）访问现场总线上的任意设备。
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