[發明專利]基于PLC和MCGS的熱泵系統監控方法及其空氣源熱泵熱水系統

有效

• 申請號: 201310255007.3
• 申請日: 2013-06-24
• 公開（公告）號: CN103292477A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 張甜;吳水彬;楊奕;王天舒
• 申請（專利權）人: 江蘇天舒電器有限公司
• 主分類號: F24H9/20
• 分類號: F24H9/20
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所(普通合伙) 31230
• 代理人: 張民華

1.一種基于PLC和MCGS的熱泵系統監控方法，用于空氣源熱泵熱水系統的監控，所述的空氣源熱泵熱水系統采用PLC分散控制、電腦集中管理的模式，通過MCGS組態電腦和PLC模塊進行監控，所述的基于PLC和MCGS的熱泵系統監控方法包括以下步驟：

S100：驗證用戶管理權限，根據用戶操作級別進入監控系統；

S120：通過MCGS組態電腦監控界面設置機組控制參數，所述的機組控制參數包括供水溫度設定值，回水溫度設定值，水箱水位設定值，以及定時開關機時間；

S140：MCGS組態電腦將機組控制參數發送給PLC模塊；

S160：MCGS組態電腦根據熱泵機組的分時段用水量歷史數據，動態修正水箱水位設定值；

S200：通過PLC模塊實時獲取機組運行參數，所述的機組運行參數包括供水溫度、回水溫度、環境溫度、水箱水溫和水箱水位；

S220：根據所述的機組控制參數和機組運行參數，通過PLC模塊控制熱泵機組的運行狀態；

S240：通過PLC模塊控制熱水增壓泵150的啟停，調節熱水增壓泵150的轉速，實現變頻熱水給水；

S260：通過PLC模塊根據分時段的用水量控制水箱水位，根據實際需要的用水量按最優節能策略啟停熱泵機組，所述的最優節能策略是在保證分時段用水量的條件下，盡量利用低谷電能制取熱水。

S300：通過PLC模塊采集熱水系統的開關量信號，自動累計運行時間，通過電能表和遠傳水表采集熱泵機組用電量和用水量；

S320：將實時獲取的機組運行參數、熱泵機組用電量和用水量，存儲在機組運行數據庫中，實現機組運行數據的采集和存儲；

S340：通過MCGS組態電腦監控界面實時監視熱泵機組的設備狀態，如有故障，顯示告警及維修提示信號，并且記錄熱泵機組的設備運行及報警狀態。

2.根據權利要求1所述的基于PLC和MCGS的熱泵系統監控方法，其特征在于還包括以下步驟：

S400：查詢機組運行歷史數據，通過MCGS組態電腦監控界顯示機組運行參數、熱泵機組用電量和用水量，以及熱泵機組的設備運行及報警狀態，通過歷史曲線和實時曲線體現熱泵機組的工作狀態。

3.一種使用權利要求1所述的基于PLC和MCGS的熱泵系統監控方法的空氣源熱泵熱水系統，包括至少兩套熱泵機組，水箱，補水泵，循環泵，熱水增壓泵和配電柜，其特征在于：

所述的空氣源熱泵熱水系統還包括網絡化監控裝置；所述的網絡化監控裝置包括設置在集中控制室的MCGS組態電腦、設置在熱泵熱水系統現場的PLC模塊，連接在熱泵機組補水管路的遠傳水表，以及設置在所述空氣源熱泵熱水系統中的液位傳感器和溫度傳感器；

所述的MCGS組態電腦通過數據總線轉換接口，與所述的PLC模塊建立雙向數據連接，將機組控制參數發送給PLC模塊；

所述的PLC模塊通過連接在水表接口模塊的遠傳水表，獲取系統用水量，傳送給所述的MCGS組態電腦；

所述的PLC模塊通過連接在液位接口模塊的液位傳感器，獲取與水箱的水位高度成正比的水位信號，傳送給所述的MCGS組態電腦；

所述的PLC模塊通過連接在溫度傳感器接口模塊的溫度傳感器，獲取熱泵熱水系統的實時溫度，傳送給所述的MCGS組態電腦；

所述的PLC模塊連接到所述的補水泵和循環泵，根據所述MCGS組態電腦下發的機組控制參數，控制熱泵熱水系統的水箱水位和供水溫度。

4.根據權利要求3所述的空氣源熱泵熱水系統，其特征在于所述的熱水增壓泵為變頻增壓泵；所述的PLC模塊連接到變頻器，依據水管出口壓力控制熱水增壓泵的啟停，通過變頻器調節熱水增壓泵的轉速，實現變頻熱水給水。

5.根據權利要求3或4所述的空氣源熱泵熱水系統，其特征在于所述的配電柜中設有電能表，所述的MCGS組態電腦通過MODBUS/RTU總線連接到所述的電能表，獲取熱泵熱水系統的分時段電能消耗數據。