关于plc和hmi在水源热泵自动控制系统设计实例

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1、技术与应用PLC和HMI在水源热泵自动控制系统设计实例李刚（新东北电气集团电器设备有限公司，沈阳110044）摘要论文针对笔者自行开发设计的水源热泵的制热机组，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；制热机组；可编程控制器；触摸屏DesignCaseofPLC&HMIAuto-controlSystemonWSHPLiGang(NewNortheastElectricGroupElectricalEquipmentsCo.,Ltd,Shenyang110044)Abstr

2、actThispaper,designed&developedfortheauthor'ssourceheatpumpheatingunit,wasdesignedauto-controlsystemofPLC&HMI.Keywords：WSHP(WaterSourceHeatPump)；heatingcompressorunit；PLC；HMI1引言2制热系统结构水源热泵以其高效节能、运行稳定可靠、属于在与用户商谈时，笔者把水源热泵冬季供热，可再生能源、环境效益显著、一机多用、自动控制夏季也可以制

3、冷的特点给予叙述，但用户说北方夏程度高、使用寿命可达20年以上、占地面积小等诸季高温的情况也就15-20天，不需制冷，但冬天季节时间长，保证有效供暖即可。水源热泵系统冬季多优势，得到许多厂家应用。工作时，地下水由潜水泵抽上来经过水源热泵机组对水源热泵而言，用可编程控制器（即PLC）制冷介质蒸发器和冷凝器，通过少量的高位电能输和人机界面触摸屏（即HMI）自动控制系统较之接人，实现低位热能向高位热能转移。触器-继电器自动控制系统，硬件系统简洁明了、软热泵侧循环水，由用户末端设备回来的35℃~件系统得天独

4、厚。40℃的水，经过水源热泵机组再制备成50℃的热水笔者曾在吉林某地就开发设计了一套水源热泵送到用户末端设备进行制热采暖。取热后的地下水系统，经过几年的实际应用，效果良好。笔者愿把通过回灌井返回到地下。水源热泵热水机组制热实开发设计的经验献与同仁。际系统图如图1所示。图1水源热泵热水机组制热实际系统图802011年第4期技术与应用3自控系统主电路设计卸荷阀，其余为增加能量电磁阀。为保护压缩机设置喷液电磁阀、油位电磁阀、压缩机加热电磁阀。本水源热泵自控系统包括主电路设计、控制电水源热泵制热机组主电路简

5、图如图2所示。路设计。主电路设计包括热水泵主电路，冷水泵1/2主电路，压缩机主电路。主电路需完成的功能由热4自控系统控制电路设计水泵起动及运转；冷水泵1和2起动及运转；压缩本水源热泵自控系统包括控制回路电器设计，机起动及运转。PLC硬件系统设计，PLC和HMI的软件设计。压缩机起动为四级有级调节，星-角起动，并有四4.1控制回路电器、PLC及HMI硬件系统设计个能量电磁阀组成。其分别是25%电磁阀、50%电磁详见表1所示PLC控制点数统计表。阀、75%电磁阀、100%电磁阀。其中，25%电磁阀为图2

6、水源热泵制热机组主电路简图表1PLC控制点数统计表DI/DOAI/AODI/DOAI/AO序号控制点名称序号控制点名称DIDOAIAODIDOAIAO1热出水温度传感器118低压压力控制器12热回水温度传感器119油加热保护13冷进水温度传感器120压缩机保护14冷出水温度传感器121报警复位15喷液105℃传感器122热/冷水泵过载36超120℃温度传感器123压缩机过载保护27防冰3℃温度传感器124热/冷水泵电机28超高温温度传感器125压缩机电机39相序保护126声光报警110热/冷流量开关

7、227液路电磁阀111压缩机模块保护128电磁阀25%112自动启动129电磁阀50%113自动停止130电磁阀75%114急停131电磁阀100%115手动启动132喷液电磁阀116手动停止133油位电磁阀117高压压力控制器134压缩机加热阀118低压压力控制器135总计1914802011年第4期81技术与应用PLC和HMI的选型4.2PLC和HMI系统的硬件设计根据表1：PLC控制点数统计，及本着够用且PLC虽然抗干扰能力很强，但设计时还应该考虑实用的原则，选择韩国LGK7M-DR40U的P

8、LC一电磁干扰，在控制电源回路里加上滤波器，保证PLC套及G7F-RD2A四路模拟输入、输出扩展模块2套；有良好的接入电源。PLC和HMI的硬件设计见图3LGPMU-330伪彩，5.7英吋触摸屏1块。所示的水源热泵机组系统PLC硬件图。图3水源热泵机组系统PLC硬件图4.3PLC及HMI系统程序软件设计5结论PLC与触摸屏HMI通过RS232C连接，触摸屏HMI2可实时显示和监控设备的运行状态，并且只需轻触触水源热泵项目为吉林梅河口7800m中小商场摸屏屏幕地相应位置