一种具有远程自动化控制功能的地源热泵机组管理系统技术方案

本实用新型专利技术的一种具有远程自动化控制功能的地源热泵机组管理系统，通过传感器对现场地源热泵机组运行参数采集、经LC滤除交直流干扰、比例放大，最后转换为成线性0‑20mA的电流信号传输到PLC可编程控制器，解决电压信号传输存在衰减或漂移的问题，提高了信号检测的精度，PLC可编程控制器结合负荷逐时计算法计算、控制四通阀的开度及泵的合理运行频率水泵、阀门等设备的相应控制，通过触摸屏以图形方式显示，同时将现场地源热泵机组运行参数通过通讯网络传输到监控系统，根据生产计划需求进行地源热泵的统一调度和管理，实现各个机组的集中控制和远程管理需求。能实现地源热泵机组进行集中监测和自动控制，使设备运行于最佳状态，同时提高了管理效率。

【技术实现步骤摘要】
一种具有远程自动化控制功能的地源热泵机组管理系统
本技术涉及对分布于不同区域的地源热泵机组进行集中监测和控制
，特别是一种具有远程自动化控制功能的地源热泵机组管理系统。
技术介绍
地源热泵机组是利用浅层土壤能量（岩土体、地下水或地表水）进行冷热交换，冬季把土壤中的热量“取”出来，供给室内采暖，此时岩土体、地下水或地表水为“热源”；夏季把室内热量“取”出来，释放到岩土体、地下水或地表水中，此时岩土体、地下水或地表水为“冷源”。地源热泵机组由热泵机组、换热设备、蓄水箱、水泵等组成的一种新型空调型式。系统通过地埋管换热设备与土壤冷热交换，并将交换后的水通过循环水泵分别输送到室内机供冷供热、地板采暖和热水蓄水箱中供给生活热水。随着国内地源热泵机组应用规模的不断扩大，需要更多的人力、物力和财力来对这些设备进行管理和维护，再加上这些地源热泵机组安装于不同的区域，为使用和管理增加了更大的工作量，因此如何对分部在不同使用场所内的地源热泵机组进行集中监测和控制已然成为地源热泵机组使用单位的一个急需解决的问题；冷冻水泵、冷却水泵等设备功率大，结构复杂，设备昂贵，互相之间存在依存关系，人为操作的误操作率高，容易损坏设备，甚至造成人身伤害。因此本技术提供一种的新的方案来解决此问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本技术目的是提供一种具有远程自动化控制功能的地源热泵机组管理系统，有效的解决了地源热泵机组中传感器向着PLC控制器传输的电压信号存在衰减或漂移的问题。其解决的技术方案是，包括传感器、PLC可编程控制器、触摸屏、监控系统、通讯网络、打印服务器，其特征在于，所述PLC可编程控制器和触摸屏安装于地源热泵机组运行现场的电气控制柜内部；所述PLC可编程控制器通过I/O接口完成传感器对现场地源热泵机组运行参数的采集，包括温度传感器采集的供回水温度、压力传感器采集的供回水压力、流量传感器采集的流量；所述PLC可编程控制器将采集到的现场地源热泵机组运行参数通过通讯网络传输到监控系统，监控系统将数据存储于数据库服务器；在传感器和PLC可编程控制器之间还连接有信号预处理电路，所述信号预处理电路包括电感L1，电感L1的一端连接传感器的输出信号，电感L1的另一端分别连接接地电容C1的一端、电阻R5的一端，电阻R5的另一端分别连接运算放大器AR1的反相输入端、电阻R7的一端，运算放大器AR1的同相输入端通过电阻R15连接地，运算放大器AR1的输出端分别连接电阻R7的另一端、电阻R8的一端，电阻R8的另一端分别连接运算放大器AR2的反相输入端、电阻R11的一端，运算放大器AR2的同相输入端分别连接接地电阻R12的一端、电阻R10的一端，运算放大器AR2的输出端连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端连接三极管Q2的基极，三极管Q2的集电极连接电压+5V，三极管Q2的发射极分别连接电阻R10的另一端、电阻R13的一端，电阻R13的另一端分别连接电阻R11的另一端、电阻R14的一端，电阻R14的一端连接到PLC可编程控制器I/O接口。本技术的有益效果：传感器输出的电压信号经LC滤除交直流干扰、比例放大，最后转换为成线性0-20mA的电流信号传输到PLC可编程控制器，解决电压信号传输存在衰减或漂移的问题，提高了信号检测的精度。附图说明图1为本技术的网络拓扑示意图。图2为本技术的信号预处理电路连接原理图。具体实施方式为有关本技术的前述及其他
技术实现思路
、特点与功效，在以下配合参考附图1至图2对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。下面将参照附图描述本技术的各示例性的实施例。实施例一，一种具有远程自动化控制功能的地源热泵机组管理系统，包括传感器、PLC可编程控制器、触摸屏、监控系统、通讯网络、打印服务器，所述PLC可编程控制器和触摸屏安装于地源热泵机组运行现场的电气控制柜内部，触摸屏以仿真图形方式显示现场地源热泵机组运行参数，如动态图形、工艺流程图、实时曲线图、报警记录报表，以最贴近现场设备实际情况的直观的图形方式显示设备的运行情况，操作人员可以根据显示的温度、压力、流量数据判断地源热泵机组运行状况；所述PLC可编程控制器通过I/O接口完成传感器对现场地源热泵机组运行参数的采集，包括温度传感器采集的供回水温度信息、压力传感器采集的供回水压力信息、流量传感器采集的流量信息，具体的可为型号为PT100的温度传感器采集的供回水温度、型号为MS5540CM的压力传感器采集的供回水压力、型号为DN20的流量传感器采集的流量；所述PLC可编程控制器根据采集到的温度、压力、流量运行参数结合负荷逐时计算法计算（具体计算过程为现有技术，在此不再详述）出阀门的合理开度、泵的合理运行频率控制地源热泵机组四通阀的开度及地源热泵机组泵的合理运行频率，能实现自动控制，避免了人为操作的误操作，容易损坏设备，甚至造成人身伤害的问题；所述PLC可编程控制器将采集到的现场地源热泵机组运行参数通过通讯网络（可为以太网）传输到监控系统，监控系统将数据存储于数据库服务器并可通过打印服务器将数据打印成报表，监控系统的监控平台采用亚控组态王，其结合生产计划进行整体调度和控制，保证所有地源热泵机组合理有序运行。能实现地源热泵机组进行集中监测和自动控制，使设备运行于最佳状态，同时提高了管理效率；通过传感器对现场地源热泵机组运行参数采集、PLC可编程控制器结合负荷逐时计算法计算、控制四通阀的开度及地源热泵机组泵的合理运行频率水泵、阀门等设备的相应控制，同时将现场地源热泵机组运行参数通过通讯网络传输到监控系统，监控系统根据生产计划需求进行地源热泵的统一调度和管理，实现各个机组的集中控制和远程管理需求。实施例二，在实施例一的基础上，在传感器和PLC可编程控制器之间还连接有信号预处理电路，用于将传感器（可为型号为PT100的温度传感器采集的供回水温度、型号为MS5540CM的压力传感器采集的供回水压力、型号为DN20的流量传感器采集的流量）输出的电压信号经电感L1、电容C1组成的LC滤除交直流干扰，运算放大器AR1为核心的比例放大电路放大，运算放大器AR2和三极管Q2为核心的电压电流转换电路转换为成线性0-20mA的电流信号传输到PLC可编程控制器，解决电压信号传输存在衰减或漂移的问题，提高了信号检测的精度，其中运算放大器AR2的反相输入端电压由输入的放大传感器电压信号和电阻R13下端电压经电阻R11反馈回来的电压叠加组成，即运算放大器AR2的反相输入端电压=电阻R13下端电压+（输入的电压信号-电阻R13下端电压）乘以电阻R11/（电阻R8+电阻R11），运算放大器AR2的同相输入端=电阻R13上端电压/（电阻R12+电阻R10）乘以电阻R12，对于运放，设置运算放大器AR2两输入端电压相等且设置电阻R7、R12、R10、R11阻值相等，则电阻R13上电压=电阻R11/电阻R7乘以输入的电压信号，忽略流过电阻R10、R11上的电流，得出输出三极管Q2输出电流为电阻R13上的电压/电阻R13，即输出0-20mA电流与输入的电压信号成线性，以此实现电压电流的转换。本技术在进行使用的时候，通过传感器对现场地源本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有远程自动化控制功能的地源热泵机组管理系统，包括传感器、PLC可编程控制器、触摸屏、监控系统、通讯网络、打印服务器，其特征在于，所述PLC可编程控制器和触摸屏安装于地源热泵机组运行现场的电气控制柜内部；所述PLC可编程控制器通过I/O接口完成传感器对现场地源热泵机组运行参数的采集，包括温度传感器采集的供回水温度、压力传感器采集的供回水压力、流量传感器采集的流量；所述PLC可编程控制器将采集到的现场地源热泵机组运行参数通过通讯网络传输到监控系统，监控系统将数据存储于数据库服务器；在传感器和PLC可编程控制器之间还连接有信号预处理电路，所述信号预处理电路包括电感L1，电感L1的一端连接传感器的输出信号，电感L1的另一端分别连接接地电容C1的一端、电阻R5的一端，电阻R5的另一端分别连接运算放大器AR1的反相输入端、电阻R7的一端，运算放大器AR1的同相输入端通过电阻R15连接地，运算放大器AR1的输出端分别连接电阻R7的另一端、电阻R8的一端，电阻R8的另一端分别连接运算放大器AR2的反相输入端、电阻R11的一端，运算放大器AR2的同相输入端分别连接接地电阻R12的一端、电阻R10的一端，运算放大器AR2的输出端连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端连接三极管Q2的基极，三极管Q2的集电极连接电压+5V，三极管Q2的发射极分别连接电阻R10的另一端、电阻R13的一端，电阻R13的另一端分别连接电阻R11的另一端、电阻R14的一端，电阻R14的一端连接到PLC可编程控制器I/O接口。...

【技术特征摘要】
1.一种具有远程自动化控制功能的地源热泵机组管理系统，包括传感器、PLC可编程控制器、触摸屏、监控系统、通讯网络、打印服务器，其特征在于，所述PLC可编程控制器和触摸屏安装于地源热泵机组运行现场的电气控制柜内部；所述PLC可编程控制器通过I/O接口完成传感器对现场地源热泵机组运行参数的采集，包括温度传感器采集的供回水温度、压力传感器采集的供回水压力、流量传感器采集的流量；所述PLC可编程控制器将采集到的现场地源热泵机组运行参数通过通讯网络传输到监控系统，监控系统将数据存储于数据库服务器；在传感器和PLC可编程控制器之间还连接有信号预处理电路，所述信号预处理电路包括电感L1，电感L1的一端连接传感器的输出信号，电感L1的另一端分别连接接地电容C1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李路可，汤川予，王诗杰，沈华刚，吕钢磊，陈海涛，王雪峰，贾华坡，李飞，曹晓彦，
申请(专利权)人：郑州科技学院，
类型：新型
国别省市：河南,41