水源热泵空调系统是一种利用自然水源作为冷热源的空调系统,它利用地球表面浅层水源所吸收的太阳能和地热能,通过少量的高位电能输入,实现低位热能向高位热能转移。通常,水源热泵消耗1KW的能量,用户可以得到4KW以上的热量或冷量,由于水源热泵空调系统具有高效、节能和环保等优点,近年来得到越来越多的应用。
由于PLC具有抗干扰能力强、易联网、运行可靠、使用维护方便等显著优点,目前空调系统都倾向于采用先进、实用、可靠的PLC进行控制,以提高空调系统的经济性、可靠性和可维护性。
北京市某单位办公楼的建筑面积为8550㎡,其中空调面积约6840㎡,该办公楼采用水源热泵中央空调系统。水源热泵中央空调系统的设计制冷量为860KW,制热量为950KW。空调的主机系统由四台压缩机组成,水源水系统由取水井、渗水井和水处理设备组成。
该水源热泵中央空调系统主要是根据蒸发器和冷凝器进出水温度的变化来控制4太压缩机的启停,使水温稳定在设定的范围内。4台压缩机分成A和B两组,每组各有2台压缩机。控制系统输入信号包括压力检测开关、流量检测开关、进水温度、出水温度、输出信号包括压缩机启停信号和变频器信号。
根据输入和输出点数的要求,该水源热泵中央空调系统的控制器选用和利时公司具有自主知识产权的HOLLIAS-LEC G3小型一体化PLC。CPU模块选择自带14点开关量输入,10点开关量输出的LM3107,模拟量输入模块选用四通道热电阻输入模块LM3312,模拟量输出模块选用两通道模拟量输出模块LM3320。

PLC上电后,进行温度、压力、流量等运行参数的检测。如果无异常,则开机子程序运行,启动压缩机。在开机过程中,同时进行温度判断。根据温度的变化,调节子程序控制压缩机的启停。变频器的控制通过调用加载程序和降载程序来实现。为提高机组整体运行效果,压缩机的启动时间要小于30秒,压缩机每小时的启动次数不得超过5次,为了平衡压缩机的运行时间,增加空调的使用寿命,采用随机启停的控制方法代替了传统的先启先停、先停后启的控制方法,解决了压缩机运行时间不平衡的问题。
基于和利时PLC的水源热泵控制系统不仅完成复杂的控制功能,而且具有友好的人机界面,系统运行稳定、可靠,应用效果良好。