T-912在熱交換站的應用
作者：騰控科技 來源：www.nicholastee.com 發布于：2017-05-02 17:57:43
方案包括如下內容
熱網監控需求
隨著國民經濟的不斷進步和人民生活水平日益提高，社會對環境的要求越來越高。近年來國家大力提倡城鎮集中供熱，改變原來各單位、各片區自己供熱、單獨建立鍋爐房給城市帶來的污染，由城市外圍的一個或者多個熱源廠提供熱源，市內各片區建立換熱站，統一給用戶供熱。這樣就大大減少了燃煤對城市環境的污染，同時也節省了能源，所以可以說這是一項即造福當代人民又造福后代子孫的偉大工程。
隨著科學技術的日新月異，尤其是計算機、通訊技術的迅速發展，自動控制水平也得到了快速的發展和廣泛的應用，尤其是在人們對供熱質量的要求不斷提高和能源緊張的今天，提高供熱質量同時節約能源勢在必行。所以，目前各地供熱公司新建換熱站大多都是無人值守換熱站，同時對老的換熱站的改造，也在向無人值守換熱站靠攏。
供熱系統是一個多參量、大滯后的復雜系統，供熱系統綜合節能控制技術，有針對性的解決供熱系統熱源、管網、終端用戶三個部分實際問題，提供三個主要環節的信息化管理平臺，實現了熱源控制一體化，管網智能化，終端用戶信息化；解決了系統整體過量供熱，管網存在水力失調，室溫存在冷熱不均及鍋爐冷凝水的問題，達到整個系統的節能目的；提高了供熱品質及舒適度，延長了設備的使用壽命。我公司研發的無人值守換熱站遠程監控系統是集現代計算機技術、自動控制技術和通訊技術為一體的，全面地監測熱網的運行參數，控制熱網的供熱溫度，為“按需供熱”提供有效技術保障。
每個熱交換設備需要采集2個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 循環泵變頻器 補水泵變頻器 ，開關量的輸出 控制循環泵 補水泵的啟停 補水閥的開關（看具體情況） 開關量輸入監視 泵的狀態 選擇開關的狀態 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，專門開發了T-912寬溫以太網可編程控制器。
支持IEC61131-3標準編程環境
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10M/100M以太網接口，支持MODBUS/TCP協議,支持騰控科技物聯網協議
2個RS232/RS485接口和1路RS485接口，支持MODBUS協議或者自由口編程
AC90～264V供電，最大功耗小于12W
工作環境 工作溫度：-40℃～85℃ 濕度：5%～95%RH無凝露，IP20防護
尺寸：169×134×63
系統方案與點位
PLC通過網絡設備實現實時通訊、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題，使用的越來越少，原來汽-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。
一個熱交換器包括熱交換器，高溫進水管路，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，補水閥門等。
需要采集的信號包括
一次網供水溫度，回水溫度，進水壓力，回水壓力，流量，熱量。
二次網供水溫度，回水溫度，進水壓力，回水壓力，補水流量，補水箱液位，水質PH值。
室外環境溫度（做控制策略用）
控制量：
一次網 電動閥開度，一次加壓泵頻率
二次網 循環泵頻率，補水泵頻率 智能控制
根據環境溫度
根據室外環境溫度和時間變化，調節電動調節閥的開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，自動調節循環泵的頻率。
其控制策略如下：
由二次循環泵旁通管壓力為參照量，控制補水泵變頻器，對系統實現恒壓，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回水溫度，控制一次網變頻泵的頻率，實現二次網的回路質調節�；蛘哒{節一次網回水電動閥的閥位，實現實現二次網的回路質調節。
根據典型室內外溫度和二次網供回水壓力，控制二次網循環泵的頻率，實現二次網回路的量調節，達到節能的目的。
安全保護
保護分為報警點和保護點，報警點只報警不保護，保護點既報警又保護，參數可以人工設定。
超溫，超壓，停電，循環泵停，循環泵頻率低于30HZ，低壓，補水泵停，水箱液位低需要實現保護。
一次網或者二次網管路出現嚴重意外，應立即關閉一次網供回水的電動切斷閥，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，開關量輸入12路，開關量輸出4路。熱量表和流量計一般采用RS485接口，需要1或者2個串口，而遠程通信，需要一個網口或者串口，當地的顯示需要一個串口。
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上位機與組網
騰控科技T-912可編程控制器，專門基于網絡設計，客戶非常方便的可以構成基于網絡的監控系統。
T-912支持騰控科技物聯網協議，騰控科技為該協議專門開發了OPC SERVER，客戶可以非常方便的應用組態軟件，構成監控系統。
通訊方式可以選擇小區寬帶運營商,電信運營商的ADSL，廣電的寬帶運營商，或者支持移動，聯通，電信3G/4G的路由器。
騰控物聯網協議可以跨過防火墻，有單獨的設備編址方式，直接把數據發給通信服務器，并且支持主動的數據輪詢和控制。網絡結構如下圖：
上位機可以采用知名的組態軟件
進口的如 IFIX,INTOUCH等
國產的如組態王，三維力控等
用戶界面看各個客戶的需要。
騰控物聯網協議與OPC SERVER介紹
騰控物聯網協議
ß 在GPRS和網絡應用中，因為很難給RTU/PLC一個靜態的IP地址，所以，原來的MODBUS協議或者MODBUS /TCP這類主從協議都不是非常合適。
ß IEC60870-5-104協議的定義雖然很完美，但是IEC60870-5-104協議的RTU也是服務器，在動態IP或者加防火墻的場合也不是很合適。而且IEC60870-5-104協議過于復雜，不太適合單片機或者嵌入式系統使用。
ß 因此，定義一種簡單，易于實現的，支持主動上傳的協議，就顯得十分必要。
ß 同時支持輪詢和主動上傳兩種數據交互方式。
ß 海量的設備地址。
ß 支持斷線續傳。
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：有線傳輸和無線傳輸。
ß 能適應多種多樣復雜的網絡環境。
ß 該協議支持POLL和REPORT兩種方式。
ß POLL方式指：主設備輪詢方式。
REPORT方式指：從設備主動上傳方式
ß 1.功能1：上傳全部I/O點數據。
方式：定間隔或定時間點。
ß 2.功能2：開關量輸入/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：能夠同時向4臺上位機主動上傳數據。
OPC SERVER介紹
— 符合OPC 2.0標準，可以和幾乎所有組態軟件通信
— 支持變量的自動生成，變量生成非常簡單有規律
— 每個設備可以用EXCEL文件配置配置量程和變量數量
— 支持自動校時和遠程操作
— 支持騰控物聯網協議
— 支持至少1000臺設備的通信
