PLC在热泵技术领域的应用

随着节能减排要求的日益迫切，热泵产品势必会有更加广阔的市场空间。目前，热泵产品所采用的控制系统大部分以单片机集成电路系统为主，其成本低廉和小型化等特点受到广大厂商的青睐。随着热泵技术的日新月异，对其控制系统的可靠性和模块化、网络化功能的要求也越来越高，PLC的应用能更加方便可靠地实现这些功能。PLC（ProgrammableLogicController）即可编程序逻辑控制器，由中央处理单元CPU和功能模块组成，功能模块可分为I／O点位开关模块、模拟量模块、通讯模块、以及以太网络化模块等等。

I／O点位开关模块由输入单元和输出单元组成，输入单元可实现对压缩机的高／低压保护开关、排气温度保护开关、水流开关、风机和水泵的过热保护开关以及设备启停开关信号等干触点开关的检测控制；输出单元可实现对压缩机、风机、水泵、辅助设备等执行器件的启停控制。对于需要控制出水温度的热泵热水器类产品，水路中安装有温控水阀，是靠步进电机来驱动阀芯微调开度的，而步进电机的动作幅度和方向是通过正／负脉冲序列来控制的，晶体管型的PLC输出单元具有正／负脉冲序列输出功能，PLC检测系统的出水温度值，与设定温度值的偏差可作为比例带，通过PID（比例微分积分）控制模式来调节温控水阀的开度，改变水流量从而达到调节和稳定出水温度的控制功能。

PLC的模拟量模块可实现对进／出水温度、环境温度、水位等模拟信号的检测控制，温度传感器适用于铂电阻或热电偶，水位信号可采用压差式水位传感器，传感器变送出1伏～5伏或4毫安～20毫安连续模拟信号，PLC检测后可计算出实际对应的温度值或水位高度。对于热泵热水器产品，现场安装时需要考虑热水供水系统的恒压要求，在供水水路上安装压力传感器和压力缓冲罐等装置，PLC可检测供水压力来控制变频水泵的合理运行，以达到供水系统的恒压和节能的效果。

对于大型的热泵产品客户（十数台或数十台以上），对整个系统的集成化、模块化和网络化控制以及可操作、维护、人性化等要求越来越高。PLC的CPU单元带有RS-232或RS-485标准协议通讯口，可连接HMI设备（人机界面，如触摸屏等），可直观阅读系统的工作状态和参数，方便用户操作，更具人性化。PLC的通讯单元具有无协议通讯功能，可实现上位机通讯，也可连接和扩展其他工控设备。PLC的通讯单元支持DeviceNet通讯协议，只要符合De鄄viceNet协议标准的设备都可以互联，很方便地实现远程信息通讯功能。PLC可以直接连接到以太网，以此作为媒介进行数据传递。针对大型学校、大型酒店等热泵热水系统，PLC控制系统的优势是很明显的。

总之，PLC系统抗干扰性能良好，运行安全可靠，开发周期短且便于调试和维护，可方便实现集成化、模块化和网络化控制要求，在热泵产品的大规模现场控制领域中是很有前景的。