基于PLC的水源热泵节能控制系统

基于 PLC控制的自动泵水系统[摘要]PLC（可编程逻辑控制器），使用可编程存储器作为数据存储器存储系统的运行程序，通过控制数字量、模拟量的变化及信号的输入和输出控制各类机械的工作从而控制整个系统的运行达到要求的工作状态，使用方便，编程简单，适应性强，可靠性高，抗干扰强，性价比高，安装调试工作量小，易于维修等优点，普遍用于现代工业控制系统。

关键词：水位控制，矿井泵水，PLC1.绪论1.1 课题背景以及意义工业化、智能化是当前煤矿行业的发展趋势，实现煤矿自动化生产对于我国工业的转型升级有着重要的意义。

围绕煤炭生产过程，建设采煤、皮带、轨道、供电、排水、通风、提升、选煤等环节的自动化系统，并集成形成矿井综合自动化平台，实现井下及地面现场的无人值守，大幅度提高煤矿安全程度、生产效率、生产能力。

同时，矿井自动化是煤矿降低成本、提高效率、保证安全生产的重要保障，提高煤矿自动化水平，从而全面推进煤矿综合自动化生产进程，可见，煤矿自动化系统对煤矿安全生产起着举足轻重的重要性。

泵水系统是煤矿生产中必不可少的一部分，其主要做作用是将矿井内的涌水排除所在水平，保证工作现场的安全。

排水系统的正常运转是煤矿安全生产的前提之一。

1.2 我矿泵水系统现状我矿使用的是传统的继电器控制方式，传统的继电器控制方式采用人工检测井下数据的方法，这种检测方法效率低，工人操作量大，对水位、涌水量大小等现场数据的判断依赖于工人的经验，检测控制方法效率低，排水效率不能保证，安全可靠性低，作业过程复杂，要求工人有很强的责任心，否则将存在极高的安全隐患，一旦出现操作失误极有可能出现事故。

所以引进了排水自动控制系统来取代传统的人工检测控制方法。

在矿井自动排水系统中，使用PLC进行数据的采集、记录、故障警报、事故分析、水泵运行方式切换等，与传统的检测控制方法相比，数据准确，检测效率高，控制可靠性高。

1.3 PLC控制系统的优点和趋势使用PLC设计的排水自动控制系统，采用微电子技术，大量开关动作由无触点的电子存储器件完成，在需要控制时只需在PLC的端子上接入相应的输入/输出信号线即可，取代了继电器等物理电子器件，可靠性大大提高而且寿命更高。

PLC在水源热泵空调系统中的典型应用PLC在水源热泵空调系统中的典型应用将HOLLiAS-LECG3小型一体化PLC应用于水源热泵空调控制系统，给出了PLC的I/O 点分配表，介绍了控制系统组成和软件设计思路，提出了一种随机启停的压缩机控制方法。

1引言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，其核心技术是水源热泵技术。

所谓水源热泵技术，是利用地球表面浅层水源所吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源，并采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移的一种技术。

河水、湖水、地下水等地球表面浅层水源吸收了太阳辐射的能量，水源的温度十分稳定。

在夏季，水源热泵空调系统将建筑物中的热量转移到水源中，由于水源温度低，所以可以高效地带走热量。

在冬季，水源热泵空调系统从水源中提取能量，根据热泵原理，通过空气或水作为载冷剂提升温度后送到建筑物中。

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，近年来得到了越来越多的应用[1][2]。

空调系统的控制主要分为继电器控制系统、直接数字式控制器（DDC）系统和可编程序控制器（PLC）系统等级几种。

由于故障率高、系统复杂、功耗高等明显的缺点，继电器控制系统已逐渐被淘汰。

DDC控制系统虽然在智能化方面有了很大的发展，但由于其本身抗干扰能力差、不易联网、信息集成度不高和分级分步式结构的局限性，从而限制了其应用。

相反，PLC控制系统以其运行可靠、使用维护方便、抗干扰能力强、适合新型高速网络结构等显著的优点，在智能建筑中得到了广泛的应用。

为了提高空调系统的经济性、可靠性和可维护性，目前空调系统都倾向于采用先进、实用、可靠的PLC来进行控制[3]。

本文介绍和利时公司HOLLiAS-LECG3小型一体化PLC在水源热泵空调控制系统中的成功应用，说明了HOLLiAS-LECG3小型一体化PLC可以很好地实现中央空调智能化控制，达到减少无效能耗、提高能源利用效率和保护空调设备的目的。

PLC控制在供热系统中的节能应用浅析摘要:供热系统中的温度控制，是衡量供热效果的标准，控制中具有不确定、非线性、变参数等因素。

本文首先对PLC控制在供热系统节能中的应用进行分析，进而探讨其供热模式的选择，包括现行供热模式和基于PLC技术的科学供热模式，在此基础上，研究PLC控制在供热系统节能应用方面的具体实现方案。

关键词：PLC控制；供热系统；节能应用一、PLC控制技术在供热系统节能中的应用分析PLC自动化控制技术是在传统的顺序控制器基础上，通过釆用微电子技术、先进的计算机和通信技术，以及自动控制技术，设计并实现一套完整的工业控制装置，达到对电气系统进行自动化控制的目的。

目前PLC控制在工业中的应用，已经能够取代传统系统中的技术顺序控制器、继电器、计时器、执行逻辑组件等功能，建立一套新型的软件控制系统，具有更强的通用性、可靠性和抗干扰性。

而且PLC控制的编程实现较为简单，为其大范围应用奠定了良好基础。

PLC控制器的内部运行方式一般釆取循环扫描方式，在大中型PLC控制器中，也会使用到中断运行方式。

完成初始的程序编程和调试工作后，可以将编程器程序写入PLC存储器中，接受现场输入信号，连接执行元件，通过输入端和输出端的运行,实现PLC自动化控制。

同时也支持控制模式的切换，可在特殊情况下进行手动控制。

PLC硬件系统主要由微处理器、电源组件、输入和输出模块、存储器等部分组成。

目前市场上的这些产品种类繁多，价格较低，为PLC控制技术在工人系统节能中的应用提供了有利条件，可以有效降低供热系统优化调整过程中的成本投入。

二、供热系统节能应用中的供热模式选择1.现行供热模式传统供热换热站的一次网系统主要由电动调节阀、压力传感器、电动执行器、流量传感器和相关控制软件组成。

在其运行过程中，需要根据实际的使用需求，对供热温度进行调节，一般釆用人工控制方法，将实际供水温度需求与设定供水水温进行比较，如果不满足供水温度要求，则调整电动调节阀门，从而改变换热器的一次侧水流量，达到对水温进行调节的目的。

摘要换热站是供暖系统中重要的部分，与我们的工作和生活有着密切的关系，因此对它进行安全可靠地供电和完善的系统控制是必不可少的。

本文首先简单介绍了换热站的供暖方式，主要介绍了换热站的弱点系统设计，这是换热站正常运行的先决条件，换热站的结构、换热站的工作原理以与系统构成并对控制方案作了详细介绍。

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作与取得的成果。

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智城实践NO.06 20239智能城市 INTELLIGENT CITY 基于PLC的换热站循环泵智能控制系统设计王院生（合肥瑞纳智能能源管理有限公司，安徽 合肥 230001）摘要：文章提出了基于PLC技术设计换热站循环泵的智能控制系统。

系统利用调节阀门与变频器实现分层控制，基于PLC系统增加智能PID算法，减少振荡与控制不稳定现象发生；设计不同时段与温度调节相结合的策略，利用水流量控制二次网供水温度；将供、回水压维持在恒定状态下，实现循环泵的智能控制。

测试结果表明，智能控制系统增加PLC技术后，控制后的温度在-49~97 ℃范围内，误差维持在1~3 ℃之间，系统满足对循环泵智能控制的需求。

关键词：PLC；换热站；循环泵；智能控制中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：2096-1936（2023）06-0009-03DOI：10.19301/ki.zncs.2023.06.003随着城镇化步伐的加快，我国经济效益也得到了大幅度提升，居民生活质量持续提高，这也使得在全国不同区域采暖所耗费的燃料资源都处于逐渐增加状态中。

利用集中热源所形成的热水，能够节约能源，实现节能减排，对于降低污染和改善居民生活质量也具有十分关键的意义。

换热站是联系热源企业和消费者的重要纽带和桥梁，对城市供暖体系的顺利运转具有重要意义。

目前，企业对于换热站管理仍以人工作业为主[1]。

PLC变频技术是一种在工业环境下，利用数字化技术进行控制和设计的电子系统，主要通过数字或模拟的形式对各种设备进行控制调节。

随着自动化、信息技术的不断发展以及国家节能环保政策的实施，换热站循环泵智能控制系统开发备受关注。

文章根据PLC的基本特征，设计了基于PLC的换热站循环泵智能控制系统，系统具有效率高、性能稳定以及精准度高等优点。

1　智能控制系统结构设计一次管网主要指集中供暖系统的总供热源以及各区域换热站中间的管线，而二次管线则是从供暖区域换热站到所有系统之间的供暖管线。

基于PLC技术的给排水工程水泵组自动控制优化策略随着社会的发展和人们对安全、便利、低能耗的要求越来越高，自动化控制技术在给排水工程中的应用越来越广泛。

水泵组作为给排水工程中最常用的设备之一，其自动控制优化策略的研究对改善工程的运行效率和节约能源具有重要意义。

本文将重点探讨基于PLC技术的水泵组自动控制优化策略。

PLC技术被广泛应用于水泵组的自动控制系统中。

PLC（Programmable Logic Controller）是一种数字化的电器控制系统，具有可编程性和灵活性好的特点。

通过PLC 控制器，可以实现对水泵组各项参数的实时监测和控制，如水位、压力、流量等。

PLC还可以与其他设备进行联网通信，实现对整个水泵组的远程监控和操作。

水泵组自动控制优化策略的核心是根据实时的工程运行情况，合理调节水泵的工作状态，以提高其效率和节约能源。

可以设置不同的工作模式，如定时模式、定量模式、测控模式等，根据不同的工况要求选择最合适的工作模式。

通过实时监测水泵组的运行参数，如水位、压力、流量等，判断工程的运行状态，及时发现运行异常或故障，并进行相应的处理。

利用PLC控制器的自学习和自适应能力，通过对水泵组运行数据的分析和比对，优化水泵组的运行策略，使其达到更佳的工作状态。

还可以通过与其他设备的联动控制，实现整个给排水系统的协调运行。

将水泵组与水质监测设备联动，实现对水质的实时监测和控制；将水泵组与电网设备联动，实现对电能的实时监测和控制。

通过这种方式，可以更好地协调各个设备之间的运行，提高整个系统的稳定性和安全性。

在实际应用中，还需要考虑到水泵组的使用寿命和维护保养。

通过对水泵组运行数据的实时监测和分析，可以提前预测设备的寿命和故障情况，及时进行维护保养，减少停机时间和维修成本。

基于PLC技术的水泵组自动控制优化策略能够实现对水泵组的实时监测和控制，提高工程的运行效率和节约能源。

通过与其他设备的联动控制，实现整个给排水系统的协调运行。

智能加热控制系统——基于PLC的空气源热泵热水器的控制系统设计摘要环境问题和能源问题已成为制约国民经济发展的两大难题。

近些年来，空气源热泵热水系统因其节能、环保等显著特点而越来越受到广大消费者的关注。

PLC也因其可靠性高、控制功能强等优势逐渐在控制领域占据着举足轻重的地位。

而一个热泵热水器如果没有好的控制系统，将会产生不必要的材料浪费和环境污染。

所以本课题基于PLC的空气源热泵热水器的控制系统设计，就是要结合二者的特点使热泵的优势和效能得到最大程度的体现，从而达到缓解环境和能源问题的目的。

基于电机的功耗与其转速的立方成正比关系，所以本设计还用到了变频器，充分结合了系统的特点，同时也达到了节能的目的。

在控制领域，PID调节目录第一章绪论 (1)1.1课题背景及意义 (1)1.2国内外的研究现状简述 (5)1.3本课题的主要内容 (9)第二章硬件设计 (10)2.1使用变频器的原因 (10)..................................................................10........................................................................14...........................................................................14..................................................................14...........................................................................16........................................................................16........................................................................17.........................................................18........................................................................23..................................................................23...........................................................................23....................................................................................274.1设计内容总结 (27)4.2心得体会..............................................................................28.......................................................................................29.............................................................................................30 (31)第一章绪论1.1 课题背景及意义随着经济的快速发展和人们生活的逐步提高，人们对生活品质的追求使得对生活热水的需求也越来越高。

PLC在热泵自动控制系统中的应用摘要：随着社会的发展与进步，重视plc在热泵自动控制系统中的应用对于现实生活中具有重要的意义。

本文主要介绍plc在热泵自动控制系统中的应用的有关内容。

关键词 plc；热泵；控制系统；结构；应用；中图分类号：th3文献标识码： a 文章编号：引言热泵所提供的热量与所消耗的机械功之比一般可达三倍以上，是一个有效的节能产品。

笔者所设计的热泵系统可提供 75—80℃的热空气，主要应用于茶叶和食用菌的干燥过程。

考虑到茶叶和食用菌的加工工序，本系统设有三种工作状况：供热工况、除湿工况和制冷工况。

热泵系统对控制方面的主要要求有：能实现以上三种工况的自动控制；能进行单机调试及手动控制；系统发生故障时，能发出声光报警，并能根据情况做出相应的保护措施；能对系统的工况做出相应的指示。

由于系统的工况和控制对象较多，而控制对象又以小容量的负载居多。

为了使控制系统能达到既简单、安全、可靠又能方便灵活地进行各种控制，选择plc作为整个系统的控制核心，能实现热泵系统对控制方面的要求。

一、 plc控制系统概述plc是一种集自动控制技术、通信技术以及计算机技术为一体的数字运算操作的电子系统。

随着软、硬件的设计与开发，使之编程过程变得简单，并且能够更为灵活地控制plc，并具有高度的可靠性与抗干扰能力等优点。

plc的功能也有了本质的变化，使之从最初较为简单的顺序控制、逻辑控制，一步步进化到复杂的过程控制和连续控制方面，这样的演变代表了工业自动化程度的不断提高以及标志着现代工业的进步与发展。

二、控制系统硬件结构本控制系统硬件结构框图如图 1所示。

它有输入部分、pie部分和输出部分。

图1 控制系统硬件结构框2.1 输入部分输入部分由工况识别电路及检测回路组成。

工况识别电路用于传输手动一自动”控制及各种工况命令等信息，而检测回路主要由传感器组成，用于检测系统的各种参数(温度、压力、湿度等)。

2.2 plc部分本系统采用了一台三菱 fxon—60型的可编程序控制器。

PLC & HMI 在水源热泵冷热空调自控系统设计实例李 刚 杨 旭(新东北电气集团电器设备有限公司 辽宁 沈阳 110044)摘要 摘 要：论文针对笔者自行开发设计的水源热泵的冷热空调机组，设计可编程控制器PLC 和触摸屏HMI 自动控制系统。

关键词：水源热泵，空调机组，可编程控制器，触摸屏Design case of PLC & HMI auto-control systemon WSHP air-conditioningLi Gang Yangxu(New northeast electric group electrical equipments co,.LTD , Shenyang zip 110044)Abstract : This thesis, designed & developed for the author's source heat pump air-conditioning unit,was designed auto-control system of PLC & HMI.Key words: WSHP(Water Source Heat Pump); air-conditioning unit; PLC; HMI.1. 引言水源热泵以其高效节能、运行稳定可靠、属于可再生能源、环境效益显著、一机多用、自动控制程度高、使用寿命可达20年以上、占地面积小等诸多优势，得到许多厂家应用。

笔者于2007年曾在沈阳某大型宾馆立项，开发设计了一套大型水源热泵冷热空调系统，经过几年的实际应用，效果良好。

笔者愿把开发设计的经验献与同仁。

2. 用户需求及系统工艺系统2.1 用户需求用户商谈提到，项目洗浴部分可利用太阳能，其它可用水源热泵供暖和制冷，实现冬夏季节空调。

2.2 系统工艺结构该项目机械部分本着简洁实用原则，V1,V3,V5,V7为一组；V2,V4,V6,V8为另一组；因冬夏两季节，V1-7 与V2-8一年中同时开/闭互换两次，因此制热及制冷采用8套手动阀，分成两组。