一、設(shè)計原則

◇ 安全可靠穩(wěn)定性原則

系統(tǒng)的安全可靠運行起著十分關(guān)鍵的作用，因此在系統(tǒng)建設(shè)過程中，將系統(tǒng)的安全、可  靠、穩(wěn)定性作為設(shè)計的首選原則。

 

終端應(yīng)具備較強的抗干擾能力。終端應(yīng)實現(xiàn)故障自診斷功能和自恢復(fù)功能，當(dāng)出現(xiàn)故障的時候能自動重啟而不需要人為的切斷電源。嚴(yán)格全面的權(quán)限管理；詳細(xì)的操作日志功能。

 

只有安全可靠的系統(tǒng)才能達到令人滿意的結(jié)果。在方案設(shè)計時，首先應(yīng)考慮選用穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品和技術(shù)，使其具有必要的冗余容錯能力，為用戶提供高可用服務(wù)。要求系統(tǒng)在硬件配置、操作系統(tǒng)、以及系統(tǒng)管理等環(huán)節(jié)采取嚴(yán)格的安全措施，保證系統(tǒng)不受侵害。

 

◇ 先進性原則

系統(tǒng)采用先進成熟的具有當(dāng)今國內(nèi)先進水平的監(jiān)測控制技術(shù)、控制器及應(yīng)用軟件，并具有完整的技術(shù)文檔資料。

 

◇ 實用性原則

系統(tǒng)需要本著能夠解決熱網(wǎng)運行中存在的實際問題，進行整體規(guī)劃，無論是網(wǎng)絡(luò)體系、通信系統(tǒng)、硬件平臺及軟件功能，必須能夠滿足整個熱網(wǎng)管理的需求。力求完善化、科學(xué)化；用戶界面設(shè)計友好，易于理解、易于掌握、便于操作。

 

◇ 可擴充性原則

應(yīng)用軟件的設(shè)計應(yīng)邏輯結(jié)構(gòu)清晰、易讀。在功能的劃分和設(shè)計時，盡可能相對獨立、減少相關(guān)性，以易于擴充、維護和修改。采集控制器應(yīng)充分考慮其獨立性和擴展性，使設(shè)備配置和系統(tǒng)擴展有更大的自由度和靈活性。為熱用戶的日益增長，預(yù)留較大的擴展空間。系統(tǒng)不但要能滿足現(xiàn)階段的業(yè)務(wù)要求，而且要能滿足將來業(yè)務(wù)的增長和新技術(shù)發(fā)展的要求，要在原有設(shè)備繼續(xù)發(fā)揮作用的基礎(chǔ)上，保證用戶能方便地增加或調(diào)整設(shè)備，改善系統(tǒng)功能和性能，支持將來系統(tǒng)不斷更新和便于升級，從而保護原有投資。

 

主機系統(tǒng)應(yīng)具有良好的可擴展能力，滿足不同規(guī)模計算環(huán)境的要求，并且能提供多種升級途徑，給業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展創(chuàng)造條件�？s放性是企業(yè)網(wǎng)結(jié)構(gòu)要求中最重要的一個方面。企業(yè)業(yè)務(wù)的快速變化，用戶不可預(yù)測的需求都要求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)能適應(yīng)這種情況。這就意味著我們在最初設(shè)計中，投資重點要放在一個可縮放的結(jié)構(gòu)上以及支持它的相關(guān)的軟硬件。

 

◇ 兼容性原則

底層系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、采集控制器、通訊方法、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議都采用國際標(biāo)準(zhǔn)或統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，使  得系統(tǒng)的兼容性大大提高，只要遵循統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，任何廠家的設(shè)備都可以接入該系統(tǒng)。

 

◇ 經(jīng)濟性原則

在滿足系統(tǒng)需求的基礎(chǔ)上，力爭用最少的資金，獲得最大的經(jīng)濟效益和社會效益。經(jīng)濟  性原則不僅體現(xiàn)在設(shè)計過程中，而且要為系統(tǒng)今后的維護降低成本打下基礎(chǔ)。

 

二、系統(tǒng)解決方案 

 

2.1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖 

2.2 西門子S7系列型熱網(wǎng)控制器功能詳述

西門子S7系列型數(shù)據(jù)采集控制儀可以實現(xiàn)溫度，壓力，流量，斷電報警，柜門開關(guān)報警等信號的采集，處理，遠(yuǎn)傳，顯示等功能�？梢詫崿F(xiàn)電動調(diào)節(jié)閥自動，手動控制，遠(yuǎn)程，就地控制   等功能。下面分別詳述

 

2.2.1 實時數(shù)據(jù)本地顯示和遠(yuǎn)傳中心功能

西門子S7系列型數(shù)據(jù)采集控制儀可以實現(xiàn)如下實時數(shù)據(jù)的功能：

 

◇ 一次溫度、壓力、流量的本地顯示及遠(yuǎn)程傳送；

◇ 二次溫度、壓力、流量的本地顯示及遠(yuǎn)程傳送；

◇ 一次瞬時熱量的計算，本地顯示及遠(yuǎn)程傳送；

◇ 二次瞬時熱量的計算，本地顯示及遠(yuǎn)程傳送；

◇ 一次流量累計積算及顯示，一次熱量累計積算及顯示；

◇ 二次流量累計積算及顯示，二次熱量累計積算及顯示；

◇ 當(dāng)前閥開度顯示；

◇ 當(dāng)前室外溫度顯示；

◇ 當(dāng)前柜門報警狀態(tài)顯示；

以上數(shù)據(jù)可根據(jù)預(yù)先設(shè)定的時間間隔定時向中心發(fā)送。同時，以上數(shù)據(jù)可以分別由  中心單獨招測，也可以一次性中心全部招測。

 

2.2.2 原始電流值的遠(yuǎn)程傳送

根據(jù)預(yù)先設(shè)定的狀態(tài)，可以遠(yuǎn)程傳送當(dāng)前溫度，壓力，流量等參數(shù)原始電流值，供用戶比較原始數(shù)據(jù)和計算出的溫度壓力等數(shù)據(jù)是否一致。供熱信息網(wǎng)了解到同時可以在必要時，實現(xiàn)電流數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸，供中心長期監(jiān)測，比較之用。

 

2.2.3 中心遠(yuǎn)程對時功能

為了保證中心系統(tǒng)時鐘同下位機各個站點的系統(tǒng)時鐘高度一致，每次西門子S7系列重啟后，或間隔一定的時間以后，會自動同中心系統(tǒng)進行時鐘校對，保證整個系統(tǒng)時鐘高度一 致。

 

2.2.4 遠(yuǎn)程或本地自動化控制功能

 

西門子S7系列型控制器可以設(shè)定本地調(diào)節(jié)閥的自動化控制模式，也可以遠(yuǎn)程設(shè)定調(diào)節(jié)閥的各種自動化控制模式。

控制器內(nèi)置 6 種調(diào)節(jié)閥控制模式，分別如下，供用戶根據(jù)實際情況選擇使用：

◇ 根據(jù)室外溫度調(diào)節(jié)二次網(wǎng)供水溫度模式；

◇ 根據(jù)預(yù)先設(shè)定的各個時間段的供水溫度調(diào)整二次網(wǎng)的供水溫度；

◇ 根據(jù)預(yù)先設(shè)定的各個時間段的閥開度調(diào)整一次網(wǎng)的閥開度；

◇ 手動設(shè)定當(dāng)前的供水溫度值；

◇ 手動設(shè)定當(dāng)前的閥開度；

◇ 手動設(shè)定當(dāng)前的閥偏移量； 

 

2.2.5 本地或遠(yuǎn)程報警參數(shù)設(shè)置功能

 

控制器可以本地或遠(yuǎn)程設(shè)定如下參數(shù)的上下限報警值，當(dāng)測量值超出該值設(shè)定的上下限時，控制器自動上傳報警數(shù)據(jù)，同時中心有聲音和視覺的提示：

◇ 一次溫度，壓力，流量

◇ 二次溫度，壓力，流量

◇ 室外溫度

◇ 閥開度

◇ 柜門狀態(tài)

 

2.2.6 本地或遠(yuǎn)程量程設(shè)定

控制器可以本地或遠(yuǎn)程分別設(shè)定如下參數(shù)的量程：

◇ 一次供水溫度

◇ 一次回水溫度

◇ 二次供水溫度

◇ 二次回水溫度

◇ 一次供水壓力

◇ 一次回水壓力

◇ 二次供水壓力

◇ 二次回水壓力

◇ 一次供水流量

◇ 室外溫度

 

2.2.7 本地或遠(yuǎn)程自控參數(shù)設(shè)定

控制器可以遠(yuǎn)程或本地設(shè)置采集控制儀所用到的各種自控參數(shù)。主要包括如下：

◇ 室外溫度同供水溫度之間的對應(yīng)關(guān)系表

◇ 供水溫度偏差同閥開度變化量之間的對應(yīng)關(guān)系表

◇ 一天之內(nèi)各個不同時間段的二次供水溫度關(guān)系表

◇ 一天之內(nèi)各個不同時間段的閥開度變化關(guān)系表

◇ 自控調(diào)整周期

◇ 根據(jù)設(shè)定周期定時設(shè)定室外溫度（只有 INZ01 沒有外接室外溫度的情況下）

◇ 配合不同模式設(shè)定當(dāng)前供水溫度，閥開度，閥偏移量等參數(shù)

 

2.2.8 遠(yuǎn)程修改登錄驗證碼

控制器本地需要做任何參數(shù)變動時，都需要輸入驗證碼，該驗證碼可以遠(yuǎn)程修改并下發(fā)給現(xiàn)場控制器。

 

2.2.9 本地或遠(yuǎn)程設(shè)定電流回傳狀態(tài)

控制器可以設(shè)定相關(guān)參數(shù)的原始電流值是否同實時數(shù)據(jù)一起回傳給控制中心。該參數(shù)可以本地設(shè)定，也可以遠(yuǎn)程設(shè)定

 

2.2.10 本地或遠(yuǎn)程設(shè)定報警功能開關(guān)

報警功能開關(guān)控制，控制器是否對超限的采集數(shù)據(jù)自動報警，并實時遠(yuǎn)傳該報警數(shù)據(jù)。

 

三、各種控制模式詳述

 

3.1 、一次網(wǎng)調(diào)節(jié)閥控制方式

西門子S7型控制器可以全面多種模式，按系統(tǒng)設(shè)定的優(yōu)先級級別調(diào)整一次網(wǎng)調(diào)節(jié)閥。其中按照優(yōu)先級別依次如下：

 

3.1.1 聯(lián)動控制模式（優(yōu)先級別 ★★★★★）

該模式下，調(diào)節(jié)閥執(zhí)行的優(yōu)先級別最高。供熱信息網(wǎng)了解到無論當(dāng)前處于何種狀態(tài)，只要聯(lián)動模式任何情  況發(fā)生時，調(diào)節(jié)閥優(yōu)先執(zhí)行預(yù)定操作。預(yù)定操作包括，閥門關(guān)閉等。觸發(fā)情況包括如下：

 

◇ 系統(tǒng)斷電

當(dāng)控制器檢測到系統(tǒng)斷電（或循環(huán)泵斷電）時，無論調(diào)節(jié)閥處于何種狀態(tài)，首先發(fā)出指   令，關(guān)閉調(diào)節(jié)閥。防止出現(xiàn)熱交換器過熱汽化等極端情況。該情況只有在有后備電源的情況下才能起效，同時電調(diào)閥應(yīng)具有斷電自動關(guān)閉功能。

 

◇ 二次網(wǎng)欠壓

該情況一般預(yù)示二次網(wǎng)缺水。同時補水系統(tǒng)出現(xiàn)故障。因此，必須停止熱交換，關(guān)閉電  調(diào)閥，關(guān)閉循環(huán)泵。

 

◇ 循環(huán)泵故障

◇ 二次網(wǎng)溫度高于報警值

◇ 一次網(wǎng)壓力高于報警值

 

3.1.2 流量（或熱量）上下限模式（優(yōu)先級別 ★★★★）

系統(tǒng)可以按流量（或熱量）設(shè)定一次網(wǎng)流量的上下限值，當(dāng)系統(tǒng)達到設(shè)定極限值時，自動減小電調(diào)閥開度，以減小系統(tǒng)流量，達到預(yù)先設(shè)定的流量范圍。

 

3.1.3 控制二次網(wǎng)供水溫度模式（優(yōu)先級別 ★★★）

 

系統(tǒng)主要以二次網(wǎng)供水溫度為調(diào)節(jié)對象。當(dāng)二次網(wǎng)供水溫度過高時，減少閥開度，反之亦然。

 

3.1.4 控制二次網(wǎng)回水溫度模式（優(yōu)先級別 ★★★）

同上

 

3.1.5 控制二次網(wǎng)供回水溫度平均值模式（優(yōu)先級別 ★★★）

同上

 

3.1.6 控制一次網(wǎng)流量模式（優(yōu)先級別 ★★★）

 

系統(tǒng)主要以一次網(wǎng)的供水流量作為當(dāng)前的調(diào)節(jié)對象，當(dāng)一次網(wǎng)的流量高于設(shè)定值時，減   少閥開度，當(dāng)一次網(wǎng)的流量低于設(shè)定值時，增大閥開度。一次網(wǎng)流量設(shè)定值必須在流量上下   限范圍內(nèi)。

 

3.1.7 控制一次網(wǎng)閥開度模式（優(yōu)先級別 ★★★）

 

系統(tǒng)主要以一次網(wǎng)的閥開度作為調(diào)節(jié)對象，當(dāng)一次網(wǎng)的閥開度大于設(shè)定值時，減小閥開度。反之亦然。

 

3.2 控制方式選擇

 

3.2.1 室外溫度方式

按照室外溫度設(shè)定各種控制參數(shù)。即根據(jù)不同的室外溫度值設(shè)定不同模式下的控制參數(shù)。比如按照不同的室外溫度值，設(shè)定不同的二次網(wǎng)供水溫度值，在按二次網(wǎng)供水溫度調(diào)節(jié)時，需要依據(jù)不同的供水溫度值來減少或增加閥開度。

 

3.2.2 時間段方式

把一天設(shè)為 24 個不同的時間段，在不同時間段內(nèi)，設(shè)定不同的控制參數(shù)。比如設(shè)定一天 24 個不同時間段的二次網(wǎng)供水溫度值，在按二次網(wǎng)供水溫度調(diào)節(jié)時，需要依據(jù)不同的供水溫度值來減少或增加閥開度。

 

3.2.3 手動指定方式

由中心或者控制器手動指定當(dāng)前的控制參數(shù)。包括手動指定二次網(wǎng)供水溫度，手動指定  當(dāng)前閥開度等。

 

3.3 循環(huán)泵控制

采用供、回水壓差和溫差結(jié)合控制循環(huán)泵變頻器的方式，把二網(wǎng)流量控制在合理的范圍內(nèi)，既能達到用戶流量需求，又不浪費，從而達到節(jié)省電能的目的。

無人值守?fù)Q熱站中壓力控制主要是二次供水壓力（或者是二次供回水壓差）和二次回水   壓力的控制。分別通過調(diào)整循環(huán)泵變頻頻率和補水泵變頻頻率實現(xiàn)。下面說明幾種故障和相應(yīng)的保護措施。

 

1. 二次供水壓力過高，供熱系統(tǒng)中，此故障是個比較嚴(yán)重的故障，需要系統(tǒng)停止運行進行檢查，否則有可能會造成用戶家里暖氣片的損壞。

2. 二次回水壓力過高，系統(tǒng)設(shè)置超壓泄水電磁閥，報警發(fā)生時自動打開電磁閥泄水。

3. 二次回水壓力過低，為了保護循環(huán)泵，此報警發(fā)生時系統(tǒng)應(yīng)該停止運行并報警。

 

4. 補水箱水位過低，應(yīng)該停止補水，避免補水泵長期無水運行造成損壞。

5. 補水箱水位過高，應(yīng)該關(guān)閉自來水，避免不必要的浪費。

6. 有些換熱站生水壓力不足或防止短時間停水，應(yīng)該設(shè)置生水箱。

 

另外，控制器和變頻器進行通訊，設(shè)定和讀取變頻器的參數(shù)如：工作電壓、工作頻率、  工作電流等，以便了解水泵電機的運行情況。通訊方式可以通過一根通訊電纜實現(xiàn)。

 

3.4 補水泵控制

 

◇ 二網(wǎng)回水壓力過低，通過控制一次網(wǎng)同二次網(wǎng)的通斷電磁閥向二網(wǎng)補水。

◇ 二網(wǎng)回水壓力過低，通過控制備用補水泵向二網(wǎng)補水。

◇ 二網(wǎng)壓力過高，控制電磁閥關(guān)閉，停止補水。

◇ 二網(wǎng)壓力過高，控制泄水閥放水，并向主控發(fā)報警信號。

◇ 二網(wǎng)回壓控制補水泵變頻器。