淺談空氣源熱泵機組供暖的動態監控系統

孔耀邦

摘要：近年來，隨著我國社會經濟的不斷發展，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，對基于組態王和PLC構成的動態監控系統進程了分析和探討。

關鍵詞：空氣源 熱泵機組 供暖 動態監控

引言：空氣源熱泵機組供暖是一種高效利用能源的環保型的供暖系統，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備內的冷媒將空氣或者是周邊環境中的熱量進行采集。然后在經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，從而將環境中的熱量轉移到水循環中。產生熱水進行取暖或者熱水供應。為了能夠實時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監控，基于此。設計出了PCL計算機監控系統對空氣源熱泵機組運行進行動態監測。

一、系統設計

空氣源熱泵機組供暖的動態監控系統主要是由空氣源熱泵接口控制系統、上位機軟件、下位機PLC所組成，系統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據和指令。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據進行分析。然后做出相應的指令。空氣源熱泵機組動態監控系統的邏輯圖，如圖1所示：

（一）上位機軟件設計

在空氣源熱泵機組供暖的動態監控系統中。上位機軟件主要是采用組態王King View6.5進行設計和編寫的，這主要是因為組態王6.5在Windows操作系統下運行，能夠將圖形編輯功能充分的發揮出來，從而使得操作界面更加的友好。另外，在組態王的內部儲備了很多設備的驅動程序，可以使用多種品牌的PLC，由此可見，利用組態王來設計和編寫動態監控系統，能夠有效的縮短軟件開發的時間，確保動態監控系統的軟件質量。動態監控系統的上位機軟件主要包括兩個功能：將采集回來的數據進行分類和保存、對數據進行分析并發送出相應的指令。其軟件的界面主要是以圖形的形式顯示，能夠將整個供暖系統的運行狀況已直觀簡潔的形式顯示出來，并且還能夠將實時采集回來的各種信息和數據也顯示在操作界面。另外，在界面當中還設有各種類型的開關按鈕，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備進行手動的控制。在動態監控系統當中還具有故障報警和歷史畫面的功能，操作人員可以根據具體的情況設置相應的報警閾值，歷史曲線畫面可以將各個檢測參數的歷史記錄以曲線的方式形象的、直觀的表現出來。

（二）下位機設計

隨著科學技術性不斷發展。空氣源熱泵機組的內部整合已經越來越完善了，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：開關機、保護控制以及除霜等。空氣源熱泵機組的其他設備也可以通過采用PLC來進行控制和數據的采集如：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據進行分析對比，看看是否符合所設定條件的閾值，然后對設備進行相應的控制，比如：當供暖系統中的水位較低時，那么水位傳感器就會傳回相應的信息，然后和條件閾值進行比較，最后PLC會控制相應的閥門和電機自動補給水到所設置的條件閾值的位置。另外，在空氣源熱泵機組動態監控系統當中，為了確保機組的正常運行，設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斷水的現象，那么監控系統會自動作出保護開關的動作，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），控制系統會實時的監控低壓開關的狀態，一旦壓力過低或者是壓力值出現異常，控制系統就會自動作出開關動作，控制面板中也會出現故障警報輸出。

二、上下位機通訊

在空氣源熱泵機組供暖動態監控系統當中。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。組態王軟件當中儲備了各種品牌廠家的PLC驅動，用戶在使用的過程中就不需要考慮驅動問題，只要一步步的按照組態王中的配置導向添加相應的PLC即可，當添加完成之后，組態王當中的驅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，從而實現對空氣源熱泵機組供暖的動態監控。確保空氣源熱泵機組的正常運行。

結語：綜上說述。空氣源熱泵機組是一種新型的高效節能的供暖系統，其將環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。改善生態環境。對基于組態王和PLC設計的空氣源熱泵機組計算機監控系統能夠對空氣源熱泵機組的運行情況進行動態的監控，其具有靈活性、系統運行可靠、易于擴充、開發周期短、穩定性強等特點，可以有效的改善空氣源熱泵機組的安全生產問題，同時也能大大的提高生產的自動化水平，提高空氣源熱泵機組的工作效率，從而為人們提供更加優質的供暖服務。