專利名稱：熱泵系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于熱泵系統(tǒng)上的控制裝置，具體的說是涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)熱泵系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)的自動(dòng)化控制裝置。
背景技術(shù)：
熱泵技術(shù)是目前剛剛開始應(yīng)用的一種技術(shù)。其基本原理是按照逆卡諾循環(huán)熱泵從周圍環(huán)境中吸取熱量，并把它傳遞給被加熱的對象，也就是說，熱泵實(shí)質(zhì)上是一種熱量提升裝置。目前，已經(jīng)有許多應(yīng)用熱泵的系統(tǒng)被人們采用，但是，在對熱泵系統(tǒng)的控制上，還基本停留在手動(dòng)控制階段，控制精度不高，控制效果也不好。
發(fā)明內(nèi)容為了解決背景技術(shù)中提出的現(xiàn)有技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種熱泵系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)，該種熱泵系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)熱泵系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)自動(dòng)控制，能夠通過編制程序?qū)崿F(xiàn)PID調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)高精度水量控制，具有節(jié)約能源、控制準(zhǔn)確的特點(diǎn)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是該種熱泵系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括由多組熱泵控制回路構(gòu)成的熱泵電機(jī)啟?？刂茊卧约半姶砰y單元，其特征在于所述熱泵系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)還包括一臺(tái)可編程序控制器、熱泵溫度信號采集器、熱泵流量信號采集器、熱泵壓力信號采集器、熱泵液位信號采集器、溫度傳感器以及液位傳感器；所述熱泵溫度信號采集器分別采集熱泵熱源水來向溫度、熱泵熱源水去向溫度、熱泵系統(tǒng)水出水溫度、熱泵系統(tǒng)水進(jìn)水溫度、室外平均加權(quán)溫度以及用熱單元室內(nèi)加權(quán)平均溫度，通過內(nèi)置的選通電路依次選通后分別向所述可編程序控制器輸入對應(yīng)溫度信號；所述熱泵流量信號采集器分別采集熱源水流量和系統(tǒng)水流量信號，通過內(nèi)置的選通電路依次選通后分別向所述可編程序控制器輸入對應(yīng)流量信號；所述熱泵壓力信號采集器分別采集熱泵熱源水循環(huán)泵入口壓力、 系統(tǒng)水循環(huán)泵入口壓力、熱源水側(cè)熱泵入口壓力、熱源水側(cè)熱泵出口壓力、系統(tǒng)水側(cè)熱泵入口壓力和系統(tǒng)水側(cè)出口壓力，通過內(nèi)置的選通電路依次選通后分別向所述可編程序控制器輸入對應(yīng)壓力信號；所述熱泵液位信號采集器采集熱源水回水罐液位信號，向所述可編程序控制器輸入對應(yīng)液位信號；所述溫度傳感器設(shè)有溫度高限，用來實(shí)時(shí)采集熱泵熱源水來向溫度，所述溫度傳感器向所述可編程序控制器輸出溫度高限報(bào)警信號；所述液位傳感器設(shè)有液位高限，用來實(shí)時(shí)采集熱源水回水罐液位信號，所述液位傳感器向所述可編程序控制器輸出液位高限報(bào)警信號；所述可編程序控制器向所述熱泵電機(jī)啟?？刂茊卧碗姶砰y單元輸出控制信號，以實(shí)現(xiàn)控制熱泵驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行和熱泵系統(tǒng)中各管路電磁閥不同開度的閥位控制。將上述控制信號流動(dòng)過程改用物質(zhì)之間的連接關(guān)系方式來描述則可用如下文字替換所述熱泵系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)還包括一臺(tái)可編程序控制器、熱泵溫度信號采集器、 熱泵流量信號采集器、熱泵壓力信號采集器、熱泵液位信號采集器、溫度傳感器以及液位傳感器；所述熱泵溫度信號采集器的數(shù)據(jù)輸出端分別連接至所述可編程序控制器的對應(yīng)溫度信號輸入端；所述熱泵流量信號采集器的數(shù)據(jù)輸出端亦分別連接至所述可編程序控制器的對應(yīng)流量信號輸入端；所述熱泵壓力信號采集器的數(shù)據(jù)輸出端分別連接至所述可編程序控制器的對應(yīng)壓力信號輸入端；所述熱泵液位信號采集器的液位信號輸出端分別連接至所述可編程序控制器的對應(yīng)液位信號輸入端；所述溫度傳感器的信號輸出端連接至所述可編程序控制器的溫度信號輸入端；所述液位傳感器的信號輸出端連接至所述可編程序控制器的對應(yīng)液位信號輸入端；所述可編程序控制器的熱泵控制信號輸出端和電磁閥控制信號輸出端分別連接至所述熱泵電機(jī)啟?？刂茊卧碗姶砰y單元的控制信號輸入端。上述方案的優(yōu)選模式為，所述可編程序控制器采用西門子L0G0230-RL型主機(jī)。本實(shí)用新型具有如下有益效果由于采取上述方案，可以從以下五方面實(shí)現(xiàn)高精度水量控制和整個(gè)系統(tǒng)的準(zhǔn)確控制首先，可以通過對室外溫度、用熱單元溫度測量，設(shè)定熱泵系統(tǒng)水回水溫度，通過可編程序控制器構(gòu)成PID智能調(diào)節(jié)器，采集溫度信號值并與設(shè)定值通過算法形成固定控制模式，輸出4-20mA的模擬量信號控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開度，通過控制回水與供水之間直通管路上的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度，調(diào)節(jié)回水溫度，從而實(shí)現(xiàn)高精度水量控制。其次，通過設(shè)定系統(tǒng)回水的溫度，恒定設(shè)置熱源水的溫差，調(diào)節(jié)熱源水的流量。此過程采用PID智能調(diào)節(jié)器來實(shí)現(xiàn)，采集溫度信號值并與設(shè)定值通過算法形成固定控制模式，輸出4-20mA的模擬量信號控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開度，實(shí)現(xiàn)高精度水量控制。再次，根據(jù)熱源水回水罐液位，調(diào)節(jié)回水管路處進(jìn)入回水罐與外排回水量，從而使回水罐內(nèi)液位穩(wěn)定。此過程亦采用PID智能調(diào)節(jié)器來實(shí)現(xiàn)，采集液位信號值并與設(shè)定值通過算法形成固定控制模式，輸出4_20mA的模擬量信號控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開度，實(shí)現(xiàn)高精度水量控制。此外，根據(jù)系統(tǒng)回水的壓力，確定系統(tǒng)水缺失狀況，在低壓時(shí)電磁閥打開補(bǔ)水，高壓時(shí)電磁閥關(guān)閉停止補(bǔ)水，從而達(dá)到穩(wěn)壓。此過程采用PLC軟件智能控制，采集壓力信號值并與設(shè)定值通過比對，PLC控制器輸出0或1的數(shù)字量信號控制電磁閥開關(guān)，實(shí)現(xiàn)補(bǔ)水啟?？刂啤Ｗ詈?，通過回水溫度，確定壓縮機(jī)的運(yùn)行調(diào)節(jié)，通過改變輸入功率，調(diào)節(jié)輸出功率， 達(dá)到調(diào)節(jié)熱泵系統(tǒng)出水溫度的目的，從而調(diào)節(jié)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。


圖1是本實(shí)用新型的組成原理圖。圖2是本實(shí)用新型一個(gè)具體實(shí)施例的電氣原理圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明由圖1所示，該種熱泵系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括由多組熱泵控制回路構(gòu)成的熱泵電機(jī)啟?？刂茊卧约半姶砰y單元，其特征在于所述熱泵系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)還包括一臺(tái)可編程序控制器、熱泵溫度信號采集器、熱泵流量信號采集器、熱泵壓力信號采集器、熱泵液位信號采集器、溫度傳感器以及液位傳感器；所述熱泵溫度信號采集器分別采集熱泵熱源水來向溫度、熱泵熱源水去向溫度、熱泵系統(tǒng)水出水溫度、熱泵系統(tǒng)水進(jìn)水溫度、 室外平均加權(quán)溫度以及用熱單元室內(nèi)加權(quán)平均溫度，通過內(nèi)置的選通電路依次選通后分別向所述可編程序控制器輸入對應(yīng)溫度信號；所述熱泵流量信號采集器分別采集熱源水流量
4和系統(tǒng)水流量信號，通過內(nèi)置的選通電路依次選通后分別向所述可編程序控制器輸入對應(yīng)流量信號；所述熱泵壓力信號采集器分別采集熱泵熱源水循環(huán)泵入口壓力、系統(tǒng)水循環(huán)泵入口壓力、熱源水側(cè)熱泵入口壓力、熱源水側(cè)熱泵出口壓力、系統(tǒng)水側(cè)熱泵入口壓力和系統(tǒng)水側(cè)出口壓力，通過內(nèi)置的選通電路依次選通后分別向所述可編程序控制器輸入對應(yīng)壓力信號；所述熱泵液位信號采集器采集熱源水回水罐液位信號，向所述可編程序控制器輸入對應(yīng)液位信號；所述溫度傳感器設(shè)有溫度高限，用來實(shí)時(shí)采集熱泵熱源水來向溫度，所述溫度傳感器向所述可編程序控制器輸出溫度高限報(bào)警信號；所述液位傳感器設(shè)有液位高限， 用來實(shí)時(shí)采集熱源水回水罐液位信號，所述液位傳感器向所述可編程序控制器輸出液位高限報(bào)警信號；所述可編程序控制器向所述熱泵電機(jī)啟?？刂茊卧碗姶砰y單元輸出控制信號，以實(shí)現(xiàn)控制熱泵驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行和熱泵系統(tǒng)中各管路電磁閥不同開度的閥位控制。圖2為上述方案下一個(gè)具體實(shí)施例的電氣原理圖，所述可編程序控制器采用西門子L0G0230-RL型主機(jī)，在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字信號或模擬信號的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。在該例中壓力信號接點(diǎn)來自于由測壓元件傳感器、測量電路和過程連接件三部分組成的壓力信號采集器。它能將測壓元件傳感器感受到的液體壓力參數(shù)轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)的 4-20mA電信號。此外，流量信號接點(diǎn)可以來自于通過渦輪流量計(jì)，該流量計(jì)采用多葉片的轉(zhuǎn)子作為渦輪感受流體平均流速，從而推導(dǎo)出流量或總量，并轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的4-20mA電信號輸出。液位信號接點(diǎn)可以來自于雷達(dá)液位計(jì)，為實(shí)現(xiàn)液位數(shù)據(jù)測量，雷達(dá)液位計(jì)發(fā)射能量很低的極短的微波脈沖通過天線系統(tǒng)發(fā)射并接收，雷達(dá)波以光速運(yùn)行。運(yùn)行時(shí)間可以通過電子部件被轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的4-20mA電信號輸出。在本案中，通過電動(dòng)調(diào)節(jié)閥實(shí)現(xiàn)不同開度的閥位控制，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥是由電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥連接組合后經(jīng)過機(jī)械連接裝配而成，通過接收工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的信號來驅(qū)動(dòng)閥門改變閥芯和閥座之間的截面積大小控制管道介質(zhì)的流量、溫度、壓力等工藝參數(shù)，上述各組成部件在PLC的控制作用下能夠?qū)崿F(xiàn)熱泵系統(tǒng)的自動(dòng)化調(diào)節(jié)功能，保證精確的水量控制。
權(quán)利要求1.一種熱泵系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括由多組熱泵控制回路構(gòu)成的熱泵電機(jī)啟停控制單元以及電磁閥單元，其特征在于所述熱泵系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)還包括一臺(tái)可編程序控制器、熱泵溫度信號采集器、熱泵流量信號采集器、熱泵壓力信號采集器、熱泵液位信號采集器、溫度傳感器以及液位傳感器；所述熱泵溫度信號采集器的數(shù)據(jù)輸出端分別連接至所述可編程序控制器的對應(yīng)溫度信號輸入端；所述熱泵流量信號采集器的數(shù)據(jù)輸出端亦分別連接至所述可編程序控制器的對應(yīng)流量信號輸入端；所述熱泵壓力信號采集器的數(shù)據(jù)輸出端分別連接至所述可編程序控制器的對應(yīng)壓力信號輸入端；所述熱泵液位信號采集器的液位信號輸出端分別連接至所述可編程序控制器的對應(yīng)液位信號輸入端；所述溫度傳感器的信號輸出端連接至所述可編程序控制器的溫度信號輸入端；所述液位傳感器的信號輸出端連接至所述可編程序控制器的對應(yīng)液位信號輸入端；所述可編程序控制器的熱泵控制信號輸出端和電磁閥控制信號輸出端分別連接至所述熱泵電機(jī)啟?？刂茊卧碗姶砰y單元的控制信號輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述可編程序控制器采用西門子L0G0230-RL型主機(jī)。
專利摘要一種熱泵系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)。主要解決現(xiàn)有熱泵系統(tǒng)由操作人員手動(dòng)控制效果不好的問題。其特征在于所述熱泵系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)還包括一臺(tái)可編程序控制器、熱泵溫度信號采集器、熱泵流量信號采集器、熱泵壓力信號采集器、熱泵液位信號采集器、溫度傳感器以及液位傳感器；所述可編程序控制器向所述熱泵電機(jī)啟?？刂茊卧碗姶砰y單元輸出控制信號，以實(shí)現(xiàn)控制熱泵驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行和熱泵系統(tǒng)中各管路電磁閥不同開度的閥位控制。該種熱泵系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)熱泵系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)自動(dòng)控制，能夠通過編制程序?qū)崿F(xiàn)PID調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)高精度水量控制，具有節(jié)約能源、控制準(zhǔn)確的特點(diǎn)。
文檔編號F25B49/00GK201992922SQ201120040439
公開日2011年9月28日 申請日期2011年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月17日
發(fā)明者李鐵章, 石玉森, 趙霞, 邵德廷 申請人:李鐵章