1.本课题需要解决的问题：

（1）水源热泵自动控制系统的总体方案设计

（2）数据采集与控制单元设计

（3）集中监控软件系统设计

（4）水源热泵自动控制系统的测试

2.本课题拟采用的研究手段

1、搜集，阅读并理解与设计相关的文献资料。

掌握工业中常用的水源热泵的工作原理、控制方法。

2、硬件和外围电路的设计。

通过查阅大量资料和S7-200及CPU-224的结构原理，使用CAD软件画出完整的系统工作原理图。原理图如下：

夏季工况 冬季工况

3、PLC（可编程控制器）的硬件配置、选型。

选用西门子S7-200PLC作为核心控制器。其中主机：CPU224为14输入/10输出共24个数字量I/O点；模拟量扩展模块：8道模拟量输入点；数字量扩展模块：8道直流输出，4道继电器输出，4道数字量输入；共计26道输入点，实际用20道，6道备用；22道输出点，实际用19道，3道备用。有RS-485通讯端口，并配有专用编程软件，可以通过PC机对其进行编程输入。

4、系统软件的设计。

软件制作的过程中首先要根据机组的运行控制工艺流程制作出其相应的流程图，再将流程图转换为梯形图，地源热泵空调机组的整个梯形图程序近200步

5、程序的嵌入与调试。

进行仿真、调试，固化样机联调，软硬件结合起来调试，找错、修改软硬件，进行软硬件测试。基于热泵在工程中的实际应用情况，建立热泵运行的经济指标，为热泵的应用提供依据。设计的主要内容包括主界面，冷源监控系统，热源监控系统，电量监控,故障信息查询，参数设置及下位机通信软件设计。采用多台涡旋式压缩机并联技术，解决单台涡旋机功率偏小无法满足大功率水源热泵需求的矛盾；设计回油装置以解决并联技术中回油不均等的问题；设计回热装置以解决水源热泵不能适应高寒地区的问题；设计多种保护压缩机和机组正常工作的功能，利用室内外大气温度、湿度、压力等数据计算出当前的焓值来确定系统所处的工况，实现对热泵机组、循环水泵的运行控制，同时系统根据水源侧循环水的温度、压力调节水流流量，根据负荷侧空调使用情况调节运行状态，以此实现整个系统的高效和节能。

可行性分析

（1）本课题所用的控制方案，包括被控对象动态特性分析、控制方案选择、系统设计、故障诊断方法等，均已发展非常成熟，并已有很多成功的应用实例，可学习、借鉴的知识非常多。

（2）已经具有大量现场采集的历史数据，且对水源热泵的机理和过程知识有一定的了解，为接下来的理论验证工作打下了坚实的基础。

（3）STEP 7-MicroWIN V4.0 SP3软件工具在现代仿真系统中广泛应用，并且取得很大的成功。

（4）有一定的技术和设备支持。