CN201992922U - 热泵系统联动自动控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种热泵系统联动自动控制系统。主要解决现有热泵系统由操作人员手动控制效果不好的问题。其特征在于：所述热泵系统联动自动控制系统还包括一台可编程序控制器、热泵温度信号采集器、热泵流量信号采集器、热泵压力信号采集器、热泵液位信号采集器、温度传感器以及液位传感器；所述可编程序控制器向所述热泵电机启停控制单元和电磁阀单元输出控制信号，以实现控制热泵驱动电动机的运行和热泵系统中各管路电磁阀不同开度的阀位控制。该种热泵系统联动自动控制系统能够实现热泵系统的联动自动控制，能够通过编制程序实现PID调节，实现高精度水量控制，具有节约能源、控制准确的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于热泵系统上的控制装置，具体的说是涉及一种能够实现热泵系统联动的自动化控制装置。
背景技术
热泵技术是目前刚刚开始应用的一种技术。其基本原理是按照逆卡诺循环热泵从周围环境中吸取热量，并把它传递给被加热的对象，也就是说，热泵实质上是一种热量提升装置。目前，已经有许多应用热泵的系统被人们采用，但是，在对热泵系统的控制上，还基本停留在手动控制阶段，控制精度不高，控制效果也不好。
发明内容
为了解决背景技术中提出的现有技术问题，本实用新型提供一种热泵系统联动自动控制系统，该种热泵系统联动自动控制系统能够实现热泵系统的联动自动控制，能够通过编制程序实现PID调节，实现高精度水量控制，具有节约能源、控制准确的特点。
本实用新型的技术方案是：该种热泵系统联动自动控制系统，包括由多组热泵控制回路构成的热泵电机启停控制单元以及电磁阀单元，其特征在于：所述热泵系统联动自动控制系统还包括一台可编程序控制器、热泵温度信号采集器、热泵流量信号采集器、热泵压力信号采集器、热泵液位信号采集器、温度传感器以及液位传感器；所述热泵温度信号采集器分别采集热泵热源水来向温度、热泵热源水去向温度、热泵系统水出水温度、热泵系统水进水温度、室外平均加权温度以及用热单元室内加权平均温度，通过内置的选通电路依次选通后分别向所述可编程序控制器输入对应温度信号；所述热泵流量信号采集器分别采集热源水流量和系统水流量信号，通过内置的选通电路依次选通后分别向所述可编程序控制器输入对应流量信号；所述热泵压力信号采集器分别采集热泵热源水循环泵入口压力、系统水循环泵入口压力、热源水侧热泵入口压力、热源水侧热泵出口压力、系统水侧热泵入口压力和系统水侧出口压力，通过内置的选通电路依次选通后分别向所述可编程序控制器输入对应压力信号；所述热泵液位信号采集器采集热源水回水罐液位信号，向所述可编程序控制器输入对应液位信号；所述温度传感器设有温度高限，用来实时采集热泵热源水来向温度，所述温度传感器向所述可编程序控制器输出温度高限报警信号；所述液位传感器设有液位高限，用来实时采集热源水回水罐液位信号，所述液位传感器向所述可编程序控制器输出液位高限报警信号；所述可编程序控制器向所述热泵电机启停控制单元和电磁阀单元输出控制信号，以实现控制热泵驱动电动机的运行和热泵系统中各管路电磁阀不同开度的阀位控制。
将上述控制信号流动过程改用物质之间的连接关系方式来描述则可用如下文字替换：所述热泵系统联动自动控制系统还包括一台可编程序控制器、热泵温度信号采集器、热泵流量信号采集器、热泵压力信号采集器、热泵液位信号采集器、温度传感器以及液位传感器；所述热泵温度信号采集器的数据输出端分别连接至所述可编程序控制器的对应温度信号输入端；所述热泵流量信号采集器的数据输出端亦分别连接至所述可编程序控制器的对应流量信号输入端；所述热泵压力信号采集器的数据输出端分别连接至所述可编程序控制器的对应压力信号输入端；所述热泵液位信号采集器的液位信号输出端分别连接至所述可编程序控制器的对应液位信号输入端；所述温度传感器的信号输出端连接至所述可编程序控制器的温度信号输入端；所述液位传感器的信号输出端连接至所述可编程序控制器的对应液位信号输入端；所述可编程序控制器的热泵控制信号输出端和电磁阀控制信号输出端分别连接至所述热泵电机启停控制单元和电磁阀单元的控制信号输入端。
上述方案的优选模式为，所述可编程序控制器采用西门子LOGO230-RL型主机。
本实用新型具有如下有益效果：由于采取上述方案，可以从以下五方面实现高精度水量控制和整个系统的准确控制：
首先，可以通过对室外温度、用热单元温度测量，设定热泵系统水回水温度，通过可编程序控制器构成PID智能调节器，采集温度信号值并与设定值通过算法形成固定控制模式，输出4-20mA的模拟量信号控制电动调节阀开度，通过控制回水与供水之间直通管路上的电动调节阀的开度，调节回水温度，从而实现高精度水量控制。
其次，通过设定系统回水的温度，恒定设置热源水的温差，调节热源水的流量。此过程采用PID智能调节器来实现，采集温度信号值并与设定值通过算法形成固定控制模式，输出4-20mA的模拟量信号控制电动调节阀开度，实现高精度水量控制。
再次，根据热源水回水罐液位，调节回水管路处进入回水罐与外排回水量，从而使回水罐内液位稳定。此过程亦采用PID智能调节器来实现，采集液位信号值并与设定值通过算法形成固定控制模式，输出4-20mA的模拟量信号控制电动调节阀开度，实现高精度水量控制。
此外，根据系统回水的压力，确定系统水缺失状况，在低压时电磁阀打开补水，高压时电磁阀关闭停止补水，从而达到稳压。此过程采用PLC软件智能控制，采集压力信号值并与设定值通过比对，PLC控制器输出0或1的数字量信号控制电磁阀开关，实现补水启停控制。
最后，通过回水温度，确定压缩机的运行调节，通过改变输入功率，调节输出功率，达到调节热泵系统出水温度的目的，从而调节整个系统的运行。
附图说明：
图1是本实用新型的组成原理图。
图2是本实用新型一个具体实施例的电气原理图。
具体实施方式：
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
由图1所示，该种热泵系统联动自动控制系统，包括由多组热泵控制回路构成的热泵电机启停控制单元以及电磁阀单元，其特征在于：所述热泵系统联动自动控制系统还包括一台可编程序控制器、热泵温度信号采集器、热泵流量信号采集器、热泵压力信号采集器、热泵液位信号采集器、温度传感器以及液位传感器；所述热泵温度信号采集器分别采集热泵热源水来向温度、热泵热源水去向温度、热泵系统水出水温度、热泵系统水进水温度、室外平均加权温度以及用热单元室内加权平均温度，通过内置的选通电路依次选通后分别向所述可编程序控制器输入对应温度信号；所述热泵流量信号采集器分别采集热源水流量和系统水流量信号，通过内置的选通电路依次选通后分别向所述可编程序控制器输入对应流量信号；所述热泵压力信号采集器分别采集热泵热源水循环泵入口压力、系统水循环泵入口压力、热源水侧热泵入口压力、热源水侧热泵出口压力、系统水侧热泵入口压力和系统水侧出口压力，通过内置的选通电路依次选通后分别向所述可编程序控制器输入对应压力信号；所述热泵液位信号采集器采集热源水回水罐液位信号，向所述可编程序控制器输入对应液位信号；所述温度传感器设有温度高限，用来实时采集热泵热源水来向温度，所述温度传感器向所述可编程序控制器输出温度高限报警信号；所述液位传感器设有液位高限，用来实时采集热源水回水罐液位信号，所述液位传感器向所述可编程序控制器输出液位高限报警信号；所述可编程序控制器向所述热泵电机启停控制单元和电磁阀单元输出控制信号，以实现控制热泵驱动电动机的运行和热泵系统中各管路电磁阀不同开度的阀位控制。
图2为上述方案下一个具体实施例的电气原理图，所述可编程序控制器采用西门子LOGO230-RL型主机，在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字信号或模拟信号的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
在该例中压力信号接点来自于由测压元件传感器、测量电路和过程连接件三部分组成的压力信号采集器。它能将测压元件传感器感受到的液体压力参数转变成标准的4-20mA电信号。此外，流量信号接点可以来自于通过涡轮流量计，该流量计采用多叶片的转子作为涡轮感受流体平均流速，从而推导出流量或总量，并转化为标准的4-20mA电信号输出。液位信号接点可以来自于雷达液位计，为实现液位数据测量，雷达液位计发射能量很低的极短的微波脉冲通过天线系统发射并接收，雷达波以光速运行。运行时间可以通过电子部件被转换成标准的4-20mA电信号输出。在本案中，通过电动调节阀实现不同开度的阀位控制，电动调节阀是由电动执行机构和调节阀连接组合后经过机械连接装配而成，通过接收工业自动化控制系统的信号来驱动阀门改变阀芯和阀座之间的截面积大小控制管道介质的流量、温度、压力等工艺参数，上述各组成部件在PLC的控制作用下能够实现热泵系统的自动化调节功能，保证精确的水量控制。
Claims (2)
1.一种热泵系统联动自动控制系统，包括由多组热泵控制回路构成的热泵电机启停控制单元以及电磁阀单元，其特征在于：所述热泵系统联动自动控制系统还包括一台可编程序控制器、热泵温度信号采集器、热泵流量信号采集器、热泵压力信号采集器、热泵液位信号采集器、温度传感器以及液位传感器；所述热泵温度信号采集器的数据输出端分别连接至所述可编程序控制器的对应温度信号输入端；所述热泵流量信号采集器的数据输出端亦分别连接至所述可编程序控制器的对应流量信号输入端；所述热泵压力信号采集器的数据输出端分别连接至所述可编程序控制器的对应压力信号输入端；所述热泵液位信号采集器的液位信号输出端分别连接至所述可编程序控制器的对应液位信号输入端；所述温度传感器的信号输出端连接至所述可编程序控制器的温度信号输入端；所述液位传感器的信号输出端连接至所述可编程序控制器的对应液位信号输入端；所述可编程序控制器的热泵控制信号输出端和电磁阀控制信号输出端分别连接至所述热泵电机启停控制单元和电磁阀单元的控制信号输入端。
2.根据权利要求1所述的热泵系统联动自动控制系统，其特征在于：所述可编程序控制器采用西门子LOGO230-RL型主机。
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| CN102679647B (zh) * | 2011-12-13 | 2014-07-23 | 广西天涌节能科技股份有限公司 | 大型水源热泵系统的控制方法 |
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