1 引言

水shui源yuan熱re泵beng空kong調tiao係xi統tong是shi一yi種zhong利li用yong自zi然ran水shui源yuan作zuo為wei冷leng熱re源yuan的de空kong調tiao係xi統tong
，其qi核he心xin技ji術shu是shi水shui源yuan熱re泵beng技ji術shu。所suo謂wei水shui源yuan熱re泵beng技ji術shu，是shi利li用yong地di球qiu表biao麵mian淺qian層ceng水shui源yuan所suo吸xi收shou的de太tai陽yang能neng和he地di熱re能neng而er形xing成cheng的de低di溫wen低di位wei熱re能neng資zi源yuan
，並bing采cai用yong熱re泵beng原yuan理li，通tong過guo少shao量liang的de高gao位wei電dian能neng輸shu入ru，實shi現xian低di位wei熱re能neng向xiang高gao位wei熱re能neng轉zhuan移yi的de一yi種zhong技ji術shu。河he水shui、湖水、dixiashuidengdiqiubiaomianqiancengshuiyuanxishouletaiyangfushedenengliang
，shuiyuandewendushifenwending。zaixiaji，shuiyuanrebengkongtiaoxitongjiangjianzhuwuzhongdereliangzhuanyidaoshuiyuanzhong，youyushuiyuanwendudi，suoyikeyigaoxiaodidaizoureliang。zaidongji，shuiyuanrebengkongtiaoxitongcongshuiyuanzhongtiqunengliang，genjurebengyuanli


，tongguokongqihuoshuizuoweizailengjitishengwenduhousongdaojianzhuwuzhong。tongchang
，shuiyuanrebengxiaohao1kW的能量，用戶可以得到4kW以上的熱量或冷量。由於水源熱泵空調係統具有高效、節能和環保等優點
，近年來得到了越來越多的應用[1][2]。
空調係統的控製主要分為繼電器控製係統、直接數字式控製器（DDC）係統和可編程序控製器（PLC）係統等級幾種。由於故障率高
、係統複雜、功耗高等明顯的缺點，繼電器控製係統已逐漸被淘汰。DDC控製係統雖然在智能化方麵有了很大的發展，但由於其本身抗幹擾能力差、不易聯網、信息集成度不高和分級分步式結構的局限性，從而限製了其應用。相反
，PLC控製係統以其運行可靠
、使用維護方便、抗幹擾能力強、適合新型高速網絡結構等顯著的優點
，在智能建築中得到了廣泛的應用。為了提高空調係統的經濟性
、可靠性和可維護性，目前空調係統都傾向於采用先進、實用
、可靠的PLC來進行控製[3]。
本文介紹和利時公司HOLLiAS-LEC G3小型一體化PLC在水源熱泵空調控製係統中的成功應用
，說明了HOLLiAS-LEC G3小型一體化PLC可以很好地實現中央空調智能化控製

，達到減少無效能耗、提高能源利用效率和保護空調設備的目的。

2 空調係統介紹

北京市某單位的辦公樓采用水源熱泵中央空調係統
，總建築麵積8550m2，建築高度20.5m
，其中空調麵積約6840m2。地下1層為各種設備房和操作間，地上1層為職工食堂、大廳和會議室
，地上2～6層為商業辦公用房。

室內溫度和相對濕度等技術參數的設計要求如表1所示。水源熱泵中央空調係統的設計製冷量為860kW，製熱量為950kW。空調的主機係統由四台壓縮機組成
，水源水係統由取水井、滲水井和水處理設備組成。

表1 室內技術參數的設計要求
 

3 控製係統硬件設計

該水源熱泵中央空調係統主要是根據蒸發器和冷凝器進出水溫度的變化來控製4台壓縮機的啟停，使水溫穩定在設定的範圍內。4台壓縮機分成A和B兩組，每組各有2台壓縮機。係統的I/O點分配如表2所示
，其中開關量輸入點6個，模擬量輸入點4個，開關量輸出點5個，模擬量輸出點1個。

表2 係統的I/O點分配表


根據輸入和輸出的要求
，該水源熱泵中央空調係統的控製器選用和利時公司具有自主知識產權的HOLLiAS-LEC G3小型一體化PLC。考慮到此係統需要一定的備用I/O點，CPU模塊選擇帶有24點開關量的LM3107，其中開關量輸入14點
，開關量輸出10點。模擬量輸入模塊選用四通道熱電阻輸入模塊LM3312
，模擬量輸出模塊選用兩通道模擬量輸出模塊LM3320。PLC的人機界麵選用EView觸摸屏。PLC控製係統及相關設備的組成如圖1所示，這些配置完全能夠滿足係統的要求[4][5]。


圖1 PLC控製係統的組成

4 控製係統軟件設計

控製係統的主要功能是對熱泵進行自動啟停，顯示溫度、壓力
、liuliangdengyunxingcanshu
，xianshiyasuojidegongzuozhuangtai，jilushebeideyunxingshijianheguzhangyuanyin，shixianduishuiyuanrebengzhongyangkongtiaoxitongdezhinengkongzhi。congkongzhixitongdezhuyaogongnengchufa，weilezengjiachengxukeduxinghejianshaochengxudaima，PLC程序采用了主程序調用功能塊、功能塊調用函數的程序結構。PLC程序由1個主程序、11個功能塊子程序和1個函數組成
，其調用關係如圖2所示。程序編譯碼占用空間為30K。
程序設計的思路是，當PLC上電後
，一直進行溫度、壓力

、流量等運行參數的檢測
，這些檢測主要在檢測程序
、故障程序和A/Bzuguzhangtingjichengxuzhongwancheng。ruguoxiangguancanshujunwuyichang，zekaijigongnengkuaizichengxuyunxing，qidongyasuoji。zaikaijiguochengzhong，tongshijinxingwendupanduan。ruguowendudadaoleshedingzhi，zejinrutiaojiegongnengkuaizichengxu
，tingzhikaijigongnengkuaizichengxu，wanchengkaiji。genjuwendudebianhua
，tiaojiegongnengkuaizichengxukongzhiyasuojideqiting。bianpinqidekongzhizeshitongguotiaoyongjiazaichengxuhejiangzaichengxulaishixian。
在這些程序中，為了滿足壓縮機的使用要求，調節功能塊子程序是最繁瑣的，例如壓縮機的啟動時間要小於30秒、壓縮機每小時的啟動次數不要超過5次等。為了平衡壓縮機的運行時間，增加空調的使用壽命，傳統的程序設計采用先啟先停
、先停先啟
、開kai機ji過guo程cheng中zhong啟qi動dong次ci序xu輪lun換huan等deng控kong製zhi方fang法fa
，來lai協xie調tiao壓ya縮suo機ji的de運yun行xing時shi間jian。但dan是shi，如ru果guo本ben係xi統tong采cai用yong這zhe種zhong方fang法fa
，則ze仍reng然ran存cun在zai某mou一yi台tai壓ya縮suo機ji運yun行xing時shi間jian過guo長chang的de問wen題ti。因yin此ci決jue定ding對dui傳chuan統tong方fang法fa進jin行xing改gai進jin
，采cai用yong隨sui機ji啟qi停ting的de控kong製zhi方fang法fa代dai替ti先xian啟qi先xian停ting、先停先啟的控製方法，解決了壓縮機的運行時間不平衡的問題。

圖2 程序調用關係圖

人機界麵選用EView觸摸屏
，首頁如圖3所示。輸入密碼後

，點擊功能菜單，在彈出的快捷窗口中
，可以選擇參數查詢、運行時間
、故障查詢、運行狀態



、參數設定、調節顯示、操作界麵等子菜單，進行相關的操作和顯示。


圖3 人機界麵首頁

5 結論

采cai用yong傳chuan統tong的de繼ji電dian器qi控kong製zhi係xi統tong來lai實shi現xian熱re泵beng的de控kong製zhi
，由you於yu機ji械xie接jie觸chu點dian很hen多duo，接jie線xian複fu雜za

，參can數shu調tiao整zheng不bu方fang便bian，而er且qie機ji械xie接jie觸chu點dian的de工gong作zuo頻pin率lv低di，容rong易yi損sun壞huai，可ke靠kao性xing差cha。采cai用yong直zhi接jie數shu字zi式shi控kong製zhi器qi（DDC）雖然可以減少接線
，可靠性有所提高，但由於DDC其本身的抗幹擾能力差、不易聯網、信息集成度不高和分級分步式結構的局限性，因此，越來越不能滿足複雜多變的智能控製要求。
采用PLClaikongzhirebengxitong，bujinkeyitongguobianchengshixianfuzadeluojikongzhi，erqiekeyizaihendachengdushangjianhuayingjianjiexian，tigaokongzhixitongkekaoxing，yonghucaozuojiemianyouhao，xinxijichengdugao，bianyushixianzhinengkongzhi。yinci
，zairebengkongtiaolingyu
，PLC控製係統取代DDC控製係統是必然趨勢。

參考文獻
[1] 王芳，範曉偉


，周光輝. 我國水源熱泵研究現狀[J]. 流體機械, 2003, 31(4):57-59.
[2] 倪龍
，封家平，馬最良. 地下水源熱泵的研究現狀與進展[J]. 建築熱能通風空調,
2004, 23(2):26-31.
[3] 智能建築中央空調PLC控製係統的設計.
http://www.cps.com.cn/protech/1/2005/12/12/0177820051212.htm
[4] 杭州和利時自動化有限公司. HOLLiAS-LEC G3小型一體化PLC硬件手冊，2006
[5] 杭州和利時自動化有限公司. HOLLiAS-LEC G3小型一體化PLC軟件手冊，2006