T-912在熱交換站的應用
作者：騰控科技 來(lái)源：www.code-slinger.com 發(fā)布于：2017-05-02 17:57:43
方案包括如下內容
熱網(wǎng)監控需求
隨著(zhù)國民經(jīng)濟的不斷進(jìn)步和人民生活水平日益提高，社會(huì )對環(huán)境的要求越來(lái)越高。近年來(lái)國家大力提倡城鎮集中供熱，改變原來(lái)各單位、各片區自己供熱、單獨建立鍋爐房給城市帶來(lái)的污染，由城市外圍的一個(gè)或者多個(gè)熱源廠(chǎng)提供熱源，市內各片區建立換熱站，統一給用戶(hù)供熱。這樣就大大減少了燃煤對城市環(huán)境的污染，同時(shí)也節省了能源，所以可以說(shuō)這是一項即造福當代人民又造福后代子孫的偉大工程。
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的日新月異，尤其是計算機、通訊技術(shù)的迅速發(fā)展，自動(dòng)控制水平也得到了快速的發(fā)展和廣泛的應用，尤其是在人們對供熱質(zhì)量的要求不斷提高和能源緊張的今天，提高供熱質(zhì)量同時(shí)節約能源勢在必行。所以，目前各地供熱公司新建換熱站大多都是無(wú)人值守換熱站，同時(shí)對老的換熱站的改造，也在向無(wú)人值守換熱站靠攏。
供熱系統是一個(gè)多參量、大滯后的復雜系統，供熱系統綜合節能控制技術(shù)，有針對性的解決供熱系統熱源、管網(wǎng)、終端用戶(hù)三個(gè)部分實(shí)際問(wèn)題，提供三個(gè)主要環(huán)節的信息化管理平臺，實(shí)現了熱源控制一體化，管網(wǎng)智能化，終端用戶(hù)信息化；解決了系統整體過(guò)量供熱，管網(wǎng)存在水力失調，室溫存在冷熱不均及鍋爐冷凝水的問(wèn)題，達到整個(gè)系統的節能目的；提高了供熱品質(zhì)及舒適度，延長(cháng)了設備的使用壽命。我公司研發(fā)的無(wú)人值守換熱站遠程監控系統是集現代計算機技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)為一體的，全面地監測熱網(wǎng)的運行參數，控制熱網(wǎng)的供熱溫度，為“按需供熱”提供有效技術(shù)保障。
每個(gè)熱交換設備需要采集2個(gè)回路的的溫度和壓力 室外溫度 調節閥的反饋 水箱液位 模擬量的輸出控制調節閥 循環(huán)泵變頻器 補水泵變頻器 ，開(kāi)關(guān)量的輸出 控制循環(huán)泵 補水泵的啟停 補水閥的開(kāi)關(guān)（看具體情況） 開(kāi)關(guān)量輸入監視 泵的狀態(tài) 選擇開(kāi)關(guān)的狀態(tài) 報警等
T-912可編程控制器 介紹
騰控科技針對供熱的熱交換應用，專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)了T-912寬溫以太網(wǎng)可編程控制器。
支持IEC61131-3標準編程環(huán)境
14路DI，光電隔離
6路DO，晶體管輸出，電壓7～40V，最大輸出電流0.5A
12路AI，16位A/D，可選輸入0-5V或0-20mA
4路AO，12位D/A，可選輸出0-10V或0-20mA
提供1個(gè)10M/100M以太網(wǎng)接口，支持MODBUS/TCP協(xié)議,支持騰控科技物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議
2個(gè)RS232/RS485接口和1路RS485接口，支持MODBUS協(xié)議或者自由口編程
AC90～264V供電，最大功耗小于12W
工作環(huán)境 工作溫度：-40℃～85℃ 濕度：5%～95%RH無(wú)凝露，IP20防護
尺寸：169×134×63
系統方案與點(diǎn)位
PLC通過(guò)網(wǎng)絡(luò )設備實(shí)現實(shí)時(shí)通訊、故障報警等功能�？瑟毩⑼瓿杀镜乜刂�，也可受控于監控中心。
供熱節能系統（水-水交換圖）
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熱交換站的控制
熱交換站分為水-水交換和汽-水交換兩種。在城市供熱應用中，由于汽-水交換站的安全性問(wèn)題，使用的越來(lái)越少，原來(lái)汽-水交換站很多改造成為水-水交換。而且就熱交換器而言，水-水交換的輸入量和控制量多于汽-水交換，水-水交換的控制器完全可以用于汽-水交換。本方案主要以水-水熱交換為主。
一個(gè)熱交換站一般至少有2臺熱交換器（一用一備的應用模式），大的交換站可能有多臺熱交換器，一般是2的倍數。
一個(gè)熱交換器包括熱交換器，高溫進(jìn)水管路，高溫回水管路，低溫出水管路，低溫回水管路，高溫水泵，低溫水泵，控制閥門(mén)，補水閥門(mén)等。
需要采集的信號包括
一次網(wǎng)供水溫度，回水溫度，進(jìn)水壓力，回水壓力，流量，熱量。
二次網(wǎng)供水溫度，回水溫度，進(jìn)水壓力，回水壓力，補水流量，補水箱液位，水質(zhì)PH值。
室外環(huán)境溫度（做控制策略用）
控制量：
一次網(wǎng) 電動(dòng)閥開(kāi)度，一次加壓泵頻率
二次網(wǎng) 循環(huán)泵頻率，補水泵頻率 智能控制
根據環(huán)境溫度
根據室外環(huán)境溫度和時(shí)間變化，調節電動(dòng)調節閥的開(kāi)度或者一次加壓泵的頻率，以達到控制回水溫度的目的。另外根據室外溫度的變化，自動(dòng)調節循環(huán)泵的頻率。
其控制策略如下：
由二次循環(huán)泵旁通管壓力為參照量，控制補水泵變頻器，對系統實(shí)現恒壓，以補水流量計反映系統的失水情況。
根據典型室內外溫度和二次網(wǎng)回水溫度，控制一次網(wǎng)變頻泵的頻率，實(shí)現二次網(wǎng)的回路質(zhì)調節�；蛘哒{節一次網(wǎng)回水電動(dòng)閥的閥位，實(shí)現實(shí)現二次網(wǎng)的回路質(zhì)調節。
根據典型室內外溫度和二次網(wǎng)供回水壓力，控制二次網(wǎng)循環(huán)泵的頻率，實(shí)現二次網(wǎng)回路的量調節，達到節能的目的。
安全保護
保護分為報警點(diǎn)和保護點(diǎn)，報警點(diǎn)只報警不保護，保護點(diǎn)既報警又保護，參數可以人工設定。
超溫，超壓，停電，循環(huán)泵停，循環(huán)泵頻率低于30HZ，低壓，補水泵停，水箱液位低需要實(shí)現保護。
一次網(wǎng)或者二次網(wǎng)管路出現嚴重意外，應立即關(guān)閉一次網(wǎng)供回水的電動(dòng)切斷閥，防止事故擴大。
換熱站的控制
共計模擬量輸入11路，模擬量輸出3路，開(kāi)關(guān)量輸入12路，開(kāi)關(guān)量輸出4路。熱量表和流量計一般采用RS485接口，需要1或者2個(gè)串口，而遠程通信，需要一個(gè)網(wǎng)口或者串口，當地的顯示需要一個(gè)串口。
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上位機與組網(wǎng)
騰控科技T-912可編程控制器，專(zhuān)門(mén)基于網(wǎng)絡(luò )設計，客戶(hù)非常方便的可以構成基于網(wǎng)絡(luò )的監控系統。
T-912支持騰控科技物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，騰控科技為該協(xié)議專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)了OPC SERVER，客戶(hù)可以非常方便的應用組態(tài)軟件，構成監控系統。
通訊方式可以選擇小區寬帶運營(yíng)商,電信運營(yíng)商的ADSL，廣電的寬帶運營(yíng)商，或者支持移動(dòng)，聯(lián)通，電信3G/4G的路由器。
騰控物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議可以跨過(guò)防火墻，有單獨的設備編址方式，直接把數據發(fā)給通信服務(wù)器，并且支持主動(dòng)的數據輪詢(xún)和控制。網(wǎng)絡(luò )結構如下圖：
上位機可以采用知名的組態(tài)軟件
進(jìn)口的如 IFIX,INTOUCH等
國產(chǎn)的如組態(tài)王，三維力控等
用戶(hù)界面看各個(gè)客戶(hù)的需要。
騰控物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議與OPC SERVER介紹
騰控物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議
ß 在GPRS和網(wǎng)絡(luò )應用中，因為很難給RTU/PLC一個(gè)靜態(tài)的IP地址，所以，原來(lái)的MODBUS協(xié)議或者M(jìn)ODBUS /TCP這類(lèi)主從協(xié)議都不是非常合適。
ß IEC60870-5-104協(xié)議的定義雖然很完美，但是IEC60870-5-104協(xié)議的RTU也是服務(wù)器，在動(dòng)態(tài)IP或者加防火墻的場(chǎng)合也不是很合適。而且IEC60870-5-104協(xié)議過(guò)于復雜，不太適合單片機或者嵌入式系統使用。
ß 因此，定義一種簡(jiǎn)單，易于實(shí)現的，支持主動(dòng)上傳的協(xié)議，就顯得十分必要。
ß 同時(shí)支持輪詢(xún)和主動(dòng)上傳兩種數據交互方式。
ß 海量的設備地址。
ß 支持斷線(xiàn)續傳。
ß 支持文件傳輸。
ß 上位機占用資源少，減少上位機的負擔。
ß 兼顧兩種傳輸方式：有線(xiàn)傳輸和無(wú)線(xiàn)傳輸。
ß 能適應多種多樣復雜的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境。
ß 該協(xié)議支持POLL和REPORT兩種方式。
ß POLL方式指：主設備輪詢(xún)方式。
REPORT方式指：從設備主動(dòng)上傳方式
ß 1.功能1：上傳全部I/O點(diǎn)數據。
方式：定間隔或定時(shí)間點(diǎn)。
ß 2.功能2：開(kāi)關(guān)量輸入/輸出（DO/DI）變位上送。
ß 3.功能3：模擬量輸入/輸出（AI/AO）超限報警。
ß 4.功能4：能夠同時(shí)向4臺上位機主動(dòng)上傳數據。
OPC SERVER介紹
— 符合OPC 2.0標準，可以和幾乎所有組態(tài)軟件通信
— 支持變量的自動(dòng)生成，變量生成非常簡(jiǎn)單有規律
— 每個(gè)設備可以用EXCEL文件配置配置量程和變量數量
— 支持自動(dòng)校時(shí)和遠程操作
— 支持騰控物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議
— 支持至少1000臺設備的通信
