供暖系统自动化控制方案设计

有限公司供热管网XXXXXX自动控制系统方案同方股分有限公司备组成详见监控中心设备配置表332监控管理软件本方案的上位机管理软件,采用环境下的通用型工控软件和编程技术,WINDOWS运行在基于以太网结构和协议的网络环境，可实现全系统联网控制TCP/IP本方案选用组态王软件，功能强大，运行环境适应广泛，带加密锁，带发布功WEB台匕,可实现多达50台电脑共享蝇徵据的功能监测点可为无限个点目匕所有的换热站通过无线通讯方式与监控中心计算机相连若某一控制器发生故障，GPRS监控系统也可保持正常运行，而不会对整个监控网络产生不利的影响现场控制器具有通讯功能，并且采用开放的通讯协议，具有通讯口，支持协议控制器能将现场的设备运行GPRS TCP/IP情况传送到监控中心供分析处理，同时可接收监控中心传送的指令进行控制和调节，如控制参数的调节，并支持现场修改控制器内部数据功能

①供热参数实时监测退出系统供热管网监控调度中心立・■I不虐!HT T-＜［明寿崎钟2，.石•■|M9二/|.0•Vn本监控软件通过与数据采集站的通讯接口，将现场数据采集到实时翔居库中，实时采集各换热站一次网、二欠网的运行数据，包括供回水温度、供回水压力、供水流量和热量、水箱水位、补水流量、介质流向、巡检记录、循环泵启停状态、补水泵启停状态或者变频器频率（阀门开度为预留参数）等参数

②地理信息功能以地图方式显示整个管网的地理分布、管路管径（包括变径）、分布、走向及其阀门井室位置、阀门型号、规格等相关信息，并且实现图形化地图显示换热站、热源的工艺流程及运行参数按地理位置点击换热站图标，可以切换到该站的动态立体管网平面图，显示所有参数，图文并茂，直观方便

③故障诊断及处理本软件可对各数据采集站及通讯路线的工作状态进行在线查询和分析，当发生故障时，产生报警信息，提示操作人员对发生故障的设备进行恢复和处理

④运行参数、设备参数及图仪表数#形显示用图形实时显示各站设备的运行工况图形包括系统总图、子系统图等，依照系统实际情况，在相应位置显示各点的运行参数、设备参数等详细信息所有摹拟图形具有动态显示效果

⑤显示平面图实时绘制整个热网一次网温度、压力、流量的平面棒图便于分析全网水力平衡状态7•一♦口“1°¥.2o“gm3a•亮）理出第蜕A生•ntttIXD^«MIT热TV---■5JWMI*Y二・三新于多一•二》口一，二,J二不一*二防R1Z*「数据报表新汉城WMnHKi.0MtW.nj•MMt MiI Bui—*l«4・9BM・y04•*j■•”*•A*4O.K.JV工一“antitidtt■a”1ISLJP|U.IP a30,J*SlkB1MH

1.i-，“--1MB0u|39anis•UMMH Utt

41.4・

①91^wb「:1Al»，・rIXH•*VI・M“yRFg，9f wnM|titwI••411夫・1n.JS・“Mb|IH*tTf«,M•I.xMnUWK

9.!”T|l*■]BLf ftsa9t【K B2，J1]xs4BC avi•M«•・Rtt34T・・,・，/・417M1M4M MMMXMIWIMH.a111ft.II.”■微

0.vu.vv■■■■■■■■■■a“■M*.W wVv IV9vv11*TV”,3BlH•殖a1〃bi・■|♦ufiwkM3■，Iis*SBtBiOB■ft■f■t■C■.A■■■■■■•l.MIt*3TIRO HIMtftII••.A^»・，•Tt，・•QQIM*OU，S31I g!Q.909Kli[*M4kioa A■■.■

109..1ftnne・ft4,S9】布mtnms••配〉殖“M・t，|tlka19•Ma”11IR7I1vu.w TiTciintLtt1nu0K1*XN.WIia.itIu.ei tItQ.SI J\.1A31in・0劭_H441，JIML«1[IBIB0■I=“Kti»IBiilMnjii____in_]_niitfifiwIV Nil!••••4IlQ；

1.R M=1*Nt-M»,|*3TMjnitHUQ・“t.M u«niln.r9mw[”[]UM_a“n.uIxni9・H1«•••■，・*•a.k skvTnni干寸.THlcs Lin■Wv_Hi urTtlI■C一M，.•

1.KMWde蜜HK.H|MWIIK«1A41A・ILH1*Ql1M.Jt.SB・.SB・工■■/・外B0宜---、■0buar MAftI1■■Il J

2..W11F,|,r•WMHorjo1K”|tVLS*][•”••■IL Iv*XWQQM••IMM1，・0at*，s«LW»Fcrco tTK*[[*]，・60,9t3KIt|「99tV Xfl*RltJX.j人一3AIOIiLknImu ft3，二3LHB.2|M.iJi-«

2.♦1IOCM•L£M10tt4t.M M.H1itr.UIIB.M ft41X

4..4■■■一■”，，

4.M一•LSJH»OtS o«a0Ilt^*

111.4t H«I39,■.IMU乳B♦tnCFCLM3■0FBCC“13》I

5..a0・A IK力13XKC•RLfOI pWSTmio•♦，t.s

3.，4MIB«3K

1.B斗…;3K・[nki,•M•

421.g.a.u•LM・口3dt2—上xa..i KIn.z・09ibH[M.4JfMM■

⑦多级用户权限管理系统中系统管理员具有最高权限，可以设定多级的用户权限用户根据权限行使不同的职能用户登录超过一定时间，可自行注销该用户登录，避免其他人员使用此权限进行系统操作用户的一切操作过程在报警记录中以事件的形式显示，便于事故的追忆与分析

⑧安全性监控系统软件具有防止各类计算机病毒侵害的措施，并按时进行数据库的备份，防止数据丢失系统限制用户使用系统键，任务切换键，惟独系统管理员具有退出权限，保证系统连续稳定运行新建的20个蛭站完成为了如下功能采集各换热站一次网、二次网的运行数据，包括供回水温度、供回水压力、供热流量、1热量、水箱水位、排水沟水位参数；采集变频器转速、状态、故障；循环水泵及补水泵的工作状态、故障；补水压力、水箱液位监测、阀门开度监测数据在新建的全自动化控制站加装大屏幕真彩触摸屏，在触摸屏中安装组态软件，2实现温度、压力或者水泵机电转速的设定，系统按设置的曲线自动化运行；当设定在自控状态时，控制器根据自动控制程序或者咐空中心的遥控指令，控制水泵机电的启停、水泵机DDC电的转速及阀门开度，使供暖温度保证在设定值内当供回水温度、压力、流量、热量浮现异常，设备状态浮现异常或者发生故障时,可编程3控制器根据预置的程序发出声光报警讯号，同时，通过上传给监控中心，提示值班人GPRS DTU员及时处理实现远程控制，在控制中心对自动化换热站进行遥控4有黄,量值A会苗制M示■作台帔制冬■得嘉量纣程♦再记・自动化换热站的控制模式离热源厂较近的换热站，热力充足，往往过量供热，住户温度很高，居民在家中穿着单1衣还开着窗户，浪费大量热能这种区域，采用调节一次网供水流量的方式根据回水温度，自动调节电动调节阀的开度，使一次网回水温度保持在预定值熙城桃园换热站自动控制为了保证全网的压力均衡，在调节一次流量的同时，还要限定一次水电动调节阀的最大和最小开度根据二次网回水温度，采用调节方式，控制二次循环泵变频器频率控制2PID循环泵流量，使二次网回水温度达到预定的设定值万达换热站自动控制D二次水循环压力限定为了保证最高端用户的供暖，在调节二次水温度的同时，还要限定变频器最小运行频率，以保证二次循环水的最小供水压力在离热源厂较远的管网末端，水温较低，水压不足，采用在一次网的水泵加压3方式东环国际换热站自动控制含糊控制安装室外温度传感器,根据室外测量温度对应二次水温度的经验数4值，根据室外温度调节二次水设定温度值

33.3雌监控理机可进行〃上位机〃与〃下位1机〃的双向通讯功能，把现场的测量数据和计量数据送入实时数据库中，实时显示供热管路和各用热用户的用热状况，同时完成报警、数据统计分析、趋势曲线历史记录、数庭旬、检索、事故追忆等监控功能，并根据数据的变化用动画的方式形象的表示出来监控管理机可实现以下功能

①可对全网的供热情况和用热情况进行实时记录、历史记录、检索查询和统计分析,并可自动生成多种管理和统计报表，自动完成贸易结算，进一步提高了供热管理的工作效率（具体要求见附后的报表说明）

②可实时完成网损热量的计算、统计和记录，并根据用热量的状况分摊网损热量，实时热损计算也为及时发现管网泄漏提供了有效的监测手段当设定值超标时，系统发出声光示，呆证系统高效节能

③根据各换热站实际供热面积和供热量，实时计算单位热值和单位电耗等重要指标,

④长期、大容量、标准化的数据记录，可实时查询近年来的各项历史数据，通过备份可查3询十年的数据，为供热系统运行过程的优化和对供热网运行的经济性进行综合成本分析提供大量的原始数据和信息（）事故报警记录和追忆功能4对于所有监测点的温度、压力、差压参数可作周期的记录，并且自动记录各监测点的各种异常状况（停电、停汽、通讯中断、仪表故障、超限报警等），对监测点及通讯路线的工作状态进行在线查询和分析，当发生故障时，产生报警信息（可以语音、动画闪动等方式实现）,提示操作人员对发生故障的设备进行恢复和处理以备工况和事故分析时使用，也为热网的严格管理提供依据年月20226系统组态功能

3.

3.4监控管理机采用通用工控组态软件为用户进行系统的二次开辟和扩展提供了冗余和良好的开辟平台，同时在各采集点掉电后，数据仍然保持掉电前的状态可完成下列报表的统计、数据保存及报表打印

①日数据文件

②日报表

③月数据文件

④月报表

⑤热费统计表（其中热费统计表输出的项目有累计供、回水流量、累计热量、单价、用热金额、不回水金额、总金额彻底满足统计用户每月用热应交费用的功能）

⑥热损统计表

⑦季报表（同月报表，只是相应的各项为该季度统计值）

⑧年报表（同月报表，只是相应的各项为该年的统计值）

⑨分析表（此表供报表管理人员使用，具体内容由管理人员填写）人机界面的特点

3.

3.5今系统提供用于操作数据和非正常情况有效地通讯的操作界面，操作界面在Windows NT或者环境中运行在不同的运行环境中，该界面保持一致的外观WINDOWSXP今该界面是交互的，全图形化的和基于图标的今为减少操作人员的培训，该界面是基于视窗的形式为使常用的操作简单易行,标准显示画面和用户定义画面上具有标准的工具条图标和下拉式菜单今系统提供文件来匡助指导操作人员HELP今操作界面以局域网方式与系统服务器连接通过操作员界面，操作人员可以实现以下功能今显示控制现场设备、了解报警信息及其优先级、启动报表打印、事件记录及存档、改变口令、在线生成数据库和彩色显示画面、监测通讯通道、系统参数组态今系统的标准显示画面包括报警摘要显示、事件摘要显示、点细节摸板显示、分组控制和分组趋势摸板显示、通讯状态显示、系统状态显示、操作员绘制画面显示系统状态显示包括今未被认知的报警点、已被认知的报警点、通讯故障、打印机离线管理显示画面包括总貌画面显示、分站流程图画面显示、报警摘要显示、事件摘要显示、控制调整画面显示、趋势画面显示、报表画面显示、通讯状态显示等今系统状态显示包括未被认知的报警点、已被认知的报警点、通讯故障等

3.4各换热站的设备功能换热站的数据传输和自动控制系统，由智能控制器、现场显示操作器、通讯设备，DDC GPRS以及原有的温度传感器、压力传感器、热能积算仪等设备组成远程终端站通过现场的传感器和仪表采集换热站的运行数据，经现场智能控制器的程序处理，再由通讯设备将各种数据DDC GPRS上传至到监控中心如果换热站升级为联网自动控制，监控中心可对换热站进行远程监视和控制操作可对循环泵、补水泵、电动调节阀等进行调控,确保其运行在设定范围内

1.

4.1数据采集数献集由供热站的温度变送器、压力器变送器、热能积算仪、智能控制器、数据接口转DDC换器等设备组成实现对现场一次/二次网运行娄媚，包括供回水温度、供回水压力、流量、热量；采集变频器转速、状态、故障；循环水泵及补水泵的工作状态、故障；补水压力、水箱液位监测、阀门开度监测数据的采集342DDC智能控制器智能控制器的功能是根据设定的程序，对现场采集的一次/二次网运行数据进行DDC处理包括供回水温度、供回水压力、流量、热量；采集变频器转速、状态、故障；循环水泵及补水泵的工作状态、故障；补水压力、水箱液位、阀门开度监测数据等把汇总处理的数据通过上传给监控中心GPRS DTU当设定在自控状态时，智能控制器根据自动控制程序或DDC门开度，使供暖温度保证在设定值内监控中心的遥控指令，控制水泵机电的启停、水泵机电的转速及阀当供回水温度、压力、流量、热量、变频器转速等数据浮现异常，设备状态浮现异常或者发生故障时，智能控制器根据预置的程序发出声光报警讯号,同时，通过DDC上传给监控中心,提示值班人员及时处理GPRS DTU

2.

4.3触摸式操作显示屏一体化触摸屏以组态图方式显示设备工况、显示采集的所有温度、压力、流量以及设备运行状态数据同时也可以按多种设定的程度模式控制水泵启停、水泵转速、水阀开度，实现分温、分时、分区供热智能化

3.

4.4GPRS无线斓传输器无线数据传输器基于（高级微处理器）平台、GPRS ARMRISC嵌入想果作系统，内置工业级无线模块;提例笳隹数据接GPRS RS232/485口；支持（多）点到多中心应用通过中国挪移或者中国联通无线网络，无线数据传输器以短信通讯方GPRS----------------------式，有效地实现换二一一，二一；一热站设备数据与控制中心的指令的双向透明传;二♦无线数据传输系统易于搭建，不受距离限制同时，无线数据传输系统具有通讯GPRS GPRS中断后重新恢复功能和重要通讯参数保护存储等功能，使得通讯网络系统运行更加可靠

4.5供暖节能自动控制系统的设备配I监控中心的设备配置表设备功能描述酷睿,内存,硬盘寸液晶显示CPU24G320G,17设备名称数据库服务器酷睿,内存,硬盘寸液晶显示CPU24G320G,17兼作WEB SERVER器网络发布可在办公网络发布热网数据酉告睿双核，内存,硬盘刻录，DELL CPU22G320G,DVD3工作站（可选配）可选多套三星寸液晶214路由器4个端口1个5打印机（可选配）喷墨打印机或者激光打印机可选6组念软件1套换热站的设备配置）Q换热站原有设备个板式换热器（个大的板式换热器和个小的板式换热器）；752每一个分区的二次侧的供回水管道上都装有压力和温度传感器，即个压力变送器、个温度传感器；33每一个分区的管道上装有超声波流量计，即个超声波流量计3（）2实施后应满足的要求每一个建造物的主回水管上都要加装电动阀门，以便实现更加精确的控制每一个建造物电动阀门所在的主管道要有对电动阀门的旁通手动阀门，手动阀门的最大流量为电动阀门的15〜20%,这样，即使电动阀门关闭，散热片也不会因为温度过低而损坏（）3换热站自动控制设备配置:序号设备名称设备功能描述数量可以采集现场一次/二次网运行数据，包括供回水温度、供回水压力、流量、热量；采集变频器转速、状态、故障；循环水泵及补水泵工作状态、故障；水箱液1现场可编程控制器2个位监测、阀门开度监测；并备有水阀控制、变频器转速控制输出端口预留；每一个现场可编程控制器输入通道个，摹16输出个，开关量输出个66寸液晶触摸屏，真彩色显示，嵌入式低功耗10CPU为核心（主频｝）的高性能嵌入式一体化工控机400MHZ该产品设计米用了高亮度液晶显示屏（分辨率640x）四线电阻式触摸屏（分辨率）同时还预480,1024x1024装了微软嵌入式实时多任务操作系统操作系统WINCE2触摸式操作显示屏1个触摸屏以组态图方式显示设备工况、显示采集的所有温度、压力、流量数据同时也可以按多种设定的程度模式控制水泵启停、水泵转速、水阀开度，实现分温、分时、分区供热智能化将或者粕电阻温度信号转换成PT100PT10003温度变送器4个4〜20mA信言（出4压力变送器将管网压力信号转换成4〜20mA信号输出4个将管网流量信号转换成4〜20mA信号输出，作为流量变送器热能计量的重要依据和参数52个（或者热量仪）（如果用热量仪，数据交换采用RS485或者方式）RS2326电动控制调节阀2数据传输管理，数据流量控制；重要通讯参数保护存储和通讯中断后重新恢复等功能；连接方便、即插即GPRS DTU71套用、使十维护更换；性能稳定、环境适应性强；兼容多无线数据传输器种数据中心软件，扩充性好；通讯状态显示,为调试LED提供了极慷慨他._________________________________8标准控制柜1800x600x6001个9工程辅材1批上述设备配置可根据要求增减4节能自动控制系统拟选设备简介

4.1DDC智能控制器方案拟选系列智能控制器，该产品是专为供热管网节能研发的，本人领导了研发MCU DDC的全过程并完成为了软件配套系列产品与美国霍尼韦尔、江森、艾默生等自控品牌具有同等MCU的功能和上乘品质，在与霍尼韦尔、江森、西门子的竞标时，体现极高的性价比和技术优势；系列产品在上海世博会、奥运场馆和工业生产流水线上都有杰MCU出的应用；华发热力公司换热站自控工程、大连市富丽华大酒店西楼XX自控系统是卓有影响的样板工程MCU-1666型控制器的功能特点如下个开头量输入、个摹拟量输入，共个输入,适合现场各种信8816号的采集个开头量输出、个摹拟输出，共个输出66S12以换热站为例，配置个控制器,就具备了多功能输入通道个，摹拟输出90033MCU-166648个，开关量输出个，适合现场各种信号的采集，可以实现多1818种控制组合MCU-1666型DDC智能控制器支持BACnet/协议，功能块式编程方式，不会浮现语句错误，编程时直Modbus观准确，方便快捷MCU-1666是汉字化编程软件,直观易学，并可免费升级MCU-1666具有很强的抗干扰能力，特殊值得一提的是在北京长城润滑油公司生产线、徐州矿务局煤矿地热自动化控制工程华发热网监控及自控系统工程项目XX中,型控制器在多台变频机电的强干扰下，运行稳定，一切正常MCU-1666200-300kW本设计方案已经预留了台变频机电所需的启停控制、转谢空制、状态信息共618组输入和输出接口，以后实现自动控制时，不需要增加设备投资

5.2一体化彩色液晶触摸屏（工控机）本方案设计为联网自动化换热站配置了英寸液晶触摸屏，真彩色显示，嵌入式低功耗10CPU为核心（主频）的高性能嵌入式一体化工控机该产品设计采400MHZ用了高亮度液晶显示屏（分辨率）四线电阻式触摸屏（分辨640x480,率）同时还预装了微软嵌入式实时多任务操作系1024x1024WINCE统操作系统

3.

3.

3.

3.

3.

3.

3.

3.

3.

33.1供热自动控制系统总体架构供热自动控制系统主要由系统监控中心、现场控制单元、数据通讯系统、仪表和传感器及电动调节阀、电气设备部份组成，各部份协调工作，实现整个供热系统的自动化控制或者智能控制系统原则上可按层结构，通过城域网连接到系统监控中心各层内容包括6机电设施层锅炉和换热站的水泵、供热管网、机电、动力控制柜等；1就地仪表层就地仪表、执行机构、变频调速装置、调节阀门等；2现场控制层指现场智能控制设备；3DDC通信网络层通信网络；4GPRS中央监控层为集中供热系统计算机监控系统的核心，通过中央监控层对全网5的运行实施统一的监控接收各站点的故障报警，达到安全、节能、环保型供热的要求，并保证供热质量；信息管理层通过信息管理层，完成全网调度指挥、事故报警处理，实现科学管理，提高6企业效益信息管理层实际上是一个计算机信息网络系统中央监控层信息管理层以太网、局域网，或者GPRS无线网

3.2节能自控系统的组成计算机监控系统将实时、全面地监控各换热站运行情况，根据对热负荷的变俯口预测,调节热现场控制层源，按需供热，以满足全网供热热量均衡和节能的目的监控系统由三部份组成就地仪表层（）1控制（监控）中心本部份是机供电热设施节层能系统自动控制系统的核心，通过中央监控层对全网的运行实施统一的监控，掌握和控制全系统设备的运行状态，保证供热管网或者个体建造按设定温度曲线运行监控管理机以组态动画的形式实时显示热源（锅炉）及供热管网的工况，并把现场的测量数据和计量数据送入数据库中系统具有数据统计分析、趋势曲线、历史记录、数据查询、检索、事故追忆、故障报警等功能控制中心的设备包括监控主机，显示器，打印机，网络交换机，路由器以及系统控制软件、系统管理数据库，系统组态软件、数据发布软件等等WEB热源锅炉数据采集和监控2采集锅炉的炉膛温度、烟道温度、出水温度、出水压力、出水流量、补水量等参数，以及设备运行状态参数，采集的数据传送到控制中心在保证锅炉安全运行的同时，可根据管网的热力需求，适当调节燃气量，控制锅炉的热能输出，达到节能的目的换热站3在各换热站设置现场自动控制单元，实现运行参数、运行状态参数及故障信号等各类参数的采集采集现场一次/二次热网运行数据，包括供回水温度、供回水压力、流量、热量；•采集变频器转速、状态、故障；•采集循环水泵及补水泵工作状态、故障；•水箱液位监测；•阀门开度监测；•存储，可按多种程序设定控制模式，对站内循环泵、补水泵、电动调节阀等进行调控,确保其运行在设定范围内值班巡检人员可通过人机界面，对站内设备进行监视、控制及乍本方案为水阀输出控制、变频器转速控制设计了接口预留；无线网络保持与控制中心主机进行双向数据通讯，把供回水温度、供回水压力、流量、GPRS变频器转速、工况状态、故障、水箱液位监测、阀门开度监测等数据传送到监控中心；在联网控制状态下，换热站自控系统也可按监控中心的遥控指令和设定程序运行换热站控制设备主要由智能控制器、液晶显示器（或者触摸屏）、温度变送器、压力DDC变送器等设备，以及嵌入式软件和人机界面软件构成

（4）用热建造群（或者单体用热建造）节能单元配置自动控制单元，实现运行参数、运行状态参数及故障信号等各类参数的采集采集进楼供热管道的供回水温度、供回水压力、流量、热量；采集建造内有代表性的室温；按多种程序设定控制模式，通过电动调节阀对进楼供热流量进行调控，确保其运行在设定范围内值班巡检人员可通过人机界面，对站内设备进行监视、控制及操作无线数据传输器，把供回水温度、供回水压力、流量、阀门开度等工况数据传送到监GPRS控中心；在联网自控控制状态下，监控中心可遥控本用热系统的运行模式用热建造群或者单体用热建造自动控制设备主要由智能控制器、液晶显示器（或者触DDC摸屏）、温度变送器、压力变送器、电动调节阀等设备，以及嵌入式软件和人机界面软的勾成（）5通信网络主要由无线网、以太网服务器、路由器和相关软件构成GPRS

3.3蹴中心的主要功能

3.

3.1设备配置监控中心由监控机主机台、数据库服务器台、监控工作站（可选）、打印机等设11。