換熱站節(jié)能與全自動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種可用于建設(shè)智能換熱站的控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)換熱站能隨室外溫度變化自動(dòng)調(diào)節(jié)一次熱源進(jìn)入換熱器內(nèi)的熱量，監(jiān)控?fù)Q熱站內(nèi)的一次網(wǎng)的溫度、壓力和流量、二次網(wǎng)的溫度、壓力、流量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)對(duì)二次網(wǎng)的循環(huán)泵、補(bǔ)水泵、軟化水箱液位控制、排污泵的自動(dòng)控制以及換熱站內(nèi)的跑水報(bào)警和紅外防盜報(bào)警控制，包括站內(nèi)的電能表的采集。換熱站節(jié)能與全自動(dòng)控制系統(tǒng)具有彩色液晶觸摸屏，方便用戶設(shè)定各個(gè)控制參數(shù)和使用，具有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制和分布式變頻泵控制選擇切換功能，同時(shí)具有網(wǎng)絡(luò)通訊接口，可方便實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制功能。
【專利說明】
換熱站節(jié)能與全自動(dòng)控制系統(tǒng)
所屬技術(shù)領(lǐng)域
:
[0001]本發(fā)明涉及一種以節(jié)能為目的，可實(shí)現(xiàn)供熱系統(tǒng)中換熱站的智能建設(shè)，將換熱站內(nèi)所有運(yùn)行的機(jī)組設(shè)備和溫度、壓力、流量信號(hào)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采集和控制，同時(shí)還能根據(jù)室外溫度的變化，合理控制進(jìn)入換熱機(jī)組的熱源量，實(shí)現(xiàn)換熱站按需換熱的節(jié)能目標(biāo)的換熱站節(jié)能與全自動(dòng)控制系統(tǒng)，達(dá)到無人值守的目標(biāo)。
【背景技術(shù)】
:
[0002]目前我過北方區(qū)域冬季都是需要采暖，北方城市采暖大多數(shù)采用集中供熱系統(tǒng)，通過集中的熱源廠或電廠向周邊區(qū)域供熱，周邊區(qū)域的各個(gè)小區(qū)、單位都是通過在各個(gè)單位屬地建設(shè)換熱站，通過通過熱源廠或電廠提供的一次網(wǎng)的熱源通過熱交換器，將熱交換給用戶供暖用的二次網(wǎng)的供水，實(shí)現(xiàn)換熱過程。傳統(tǒng)的換熱站都是采用由人工值班的方式進(jìn)行看護(hù)，人工調(diào)節(jié)各個(gè)機(jī)組設(shè)備的啟停，如二次網(wǎng)的循環(huán)泵、補(bǔ)水泵、泄壓閥、排污泵等等，由于集中供熱區(qū)域大，換熱站數(shù)量多，地方分散，造成熱源廠用人成本高，管理效率低，不僅造成費(fèi)用增加，還由于人工調(diào)節(jié)，也造成一定的用能源浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

:
[0003]為了克服現(xiàn)有的換熱站運(yùn)行的落后管理和用熱浪費(fèi)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種可用于建設(shè)智能換熱站的控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)換熱站能隨室外溫度變化自動(dòng)調(diào)節(jié)一次熱源進(jìn)入換熱器內(nèi)的熱量，監(jiān)控?fù)Q熱站內(nèi)的一次網(wǎng)的溫度、壓力和流量、二次網(wǎng)的溫度、壓力、流量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)對(duì)二次網(wǎng)的循環(huán)泵、補(bǔ)水泵、軟化水箱液位控制、排污泵的自動(dòng)控制以及換熱站內(nèi)的跑水報(bào)警和紅外防盜報(bào)警控制，包括站內(nèi)的電能表的采集。換熱站節(jié)能與全自動(dòng)控制系統(tǒng)具有彩色液晶觸摸屏，方便用戶設(shè)定各個(gè)控制參數(shù)和使用，具有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制和分布式變頻泵控制選擇切換功能，同時(shí)具有網(wǎng)絡(luò)通訊接口，可方便實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制功能。
[0004]本發(fā)明組成包括:主控制器12、模擬量輸入/輸出模塊8、數(shù)字量輸入/輸出模塊
9、顯示模塊10、遠(yuǎn)程通訊接口模塊11等組成，其特征在于:柜體I的面板2上設(shè)有觸摸屏3，其下方有電源指示燈4、巡檢鈕5，報(bào)警燈6。柜體下方右側(cè)設(shè)置有控制接口 7，柜體內(nèi)的主控制器12可以是PLC或單片機(jī)，具有多任務(wù)處理功能，結(jié)合模擬量輸入/輸出模塊8、數(shù)字量輸入/輸出模塊9、顯示模塊10、遠(yuǎn)程通訊接口模塊11，可控制換熱站內(nèi)的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥或分布式變頻泵、變頻循環(huán)泵、變頻補(bǔ)水泵、補(bǔ)水電磁閥、電動(dòng)排污閥，以及采集各種溫度、壓力信號(hào)和流量信號(hào)，輸入并輸出。
[0005]本發(fā)明的有益效果是:1、可根據(jù)各個(gè)換熱站不同運(yùn)行的設(shè)備性能，方便的設(shè)定不同的控制參數(shù)值；2、可根據(jù)換熱站節(jié)能控制模式的不同選擇不同的控制方式，即使用電動(dòng)調(diào)節(jié)閥作為調(diào)節(jié)流量時(shí)可選擇使用閥控模式，使用分布式變頻泵作為調(diào)節(jié)流量時(shí)選擇可分布式變頻泵控制模式；3、可根據(jù)用戶的要求可以選擇室外溫度補(bǔ)償控制模式和流量控制模式進(jìn)行節(jié)能控制，即根據(jù)補(bǔ)償曲線或設(shè)定的固定流量值，通過輸出信號(hào)來調(diào)節(jié)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開度或分布式變頻泵的運(yùn)行頻率變化來控制進(jìn)入換熱器的熱交換量多少，實(shí)現(xiàn)合理用能，達(dá)到節(jié)能目的；4、可根據(jù)設(shè)定的二次流量、溫度、壓力值來自動(dòng)控制循環(huán)泵的運(yùn)行頻率；5、可根據(jù)設(shè)定的補(bǔ)水壓力值來控制補(bǔ)水泵的運(yùn)行頻率；6、可根據(jù)設(shè)定的時(shí)間段，定時(shí)控制排污閥的開關(guān)；7、可根據(jù)設(shè)定的水箱液位值來控制補(bǔ)水電磁閥的開關(guān)；8、可根據(jù)設(shè)定的溫度、壓力、流量、頻率、閥門開度、液位、以及其它跑水、紅外防盜報(bào)警值，超過設(shè)定值時(shí)輸出報(bào)警信號(hào)(聲光報(bào)警)；9、可記錄巡檢人員到達(dá)站內(nèi)的巡檢時(shí)間、次數(shù)；10、可記錄站內(nèi)總用電的電能表數(shù)據(jù)；11、可記錄所有站內(nèi)被監(jiān)控的設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和報(bào)警記錄，存儲(chǔ)時(shí)間不少于180天；12、可根據(jù)要求通過遠(yuǎn)程通訊接口實(shí)現(xiàn)換熱站節(jié)能與全自動(dòng)控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)換熱站的無人值守。
【附圖說明】
:
[0006]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例子對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0007]圖1是本發(fā)明的外形結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2是本發(fā)明的控制原理圖。
[0009]圖3是本發(fā)明的多任務(wù)控制流程圖。
[0010]圖1中，I是柜體，2是面板，3是觸摸屏，4是電源指示燈，5是巡檢鈕，6是報(bào)警燈，7是控制接口。
[0011]圖2中，8是主控制器，9是模擬量輸入/輸出模塊，10是數(shù)字量輸入/輸出模塊，11是存儲(chǔ)模塊，12是顯示模塊，13是遠(yuǎn)程通訊接口。
[0012]圖3是本發(fā)明的控制流程圖，在系統(tǒng)通電啟用后，系統(tǒng)先自檢，自檢無誤后進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，再對(duì)站內(nèi)所有信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制設(shè)備的狀態(tài)采集，當(dāng)所有數(shù)據(jù)中有和設(shè)定參數(shù)比較不正常時(shí)輸出聲光報(bào)警信號(hào)，正常時(shí)進(jìn)入系統(tǒng)的多任務(wù)閉環(huán)控制流程，多任務(wù)閉環(huán)控制流程包括補(bǔ)償控制、循環(huán)泵控制、補(bǔ)水泵控制、水箱液位控制、排污控制。
【具體實(shí)施方式】
:
[0013]本發(fā)明組成有:柜體⑴、電源指示燈⑷、巡檢按鈕(5)、報(bào)警燈(6)、觸摸屏⑶、控制器(8)、模擬量輸入/輸出模塊(9)、數(shù)字量輸入/輸出模塊(10)、存儲(chǔ)模塊(11)、顯示模塊(12)、遠(yuǎn)程通訊接口(14)，各個(gè)模塊和控制器(8)之間通過專用通訊連接線連接形成一個(gè)換熱站節(jié)能與全自動(dòng)控制系統(tǒng)。
[0014]本發(fā)明在系統(tǒng)通電啟用后，系統(tǒng)先自檢，自檢無誤后進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，再對(duì)站內(nèi)所有信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制設(shè)備的狀態(tài)采集，當(dāng)所有數(shù)據(jù)中有和設(shè)定參數(shù)比較不正常時(shí)輸出聲光報(bào)警信號(hào)，正常時(shí)進(jìn)入系統(tǒng)的多任務(wù)閉環(huán)控制流程，多任務(wù)閉環(huán)控制流程包括補(bǔ)償控制、循環(huán)泵控制、補(bǔ)水泵控制、水箱液位控制、排污控制。
[0015]補(bǔ)償控制提供補(bǔ)償曲線控制模式和定流量控制模式兩種選擇，選擇補(bǔ)償曲線控制模式后，即采集換熱站內(nèi)二次供熱溫度Tl，和設(shè)定的當(dāng)前室外溫度值下補(bǔ)償曲線對(duì)應(yīng)的理論二次供水溫度值T比較，當(dāng)Tl古T時(shí)，通過PID運(yùn)算調(diào)節(jié)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度變化或分布式變頻泵的頻率變化，使得Tl = T時(shí)，保持閥門開度或分布式泵頻率不變，再繼續(xù)循環(huán)控制；選擇定流量控制模式后，即采集換熱站內(nèi)一次熱源流量Q1，和設(shè)定的理論一次流量Q值比較，當(dāng)Ql古Q時(shí)，通過PID運(yùn)算調(diào)節(jié)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度變化或分布式變頻泵的頻率變化，使得Ql = Q時(shí)，保持閥門開度或分布式泵頻率不變，再繼續(xù)循環(huán)控制。
[0016]循環(huán)泵控制采用定流量控制，系統(tǒng)采集二次流量Q2，和設(shè)定的理論二次流量QO比較，當(dāng)Q2古QO時(shí)，通過PID運(yùn)算調(diào)節(jié)循環(huán)泵的頻率變化，使得Q2 = QO時(shí)，保持循環(huán)泵頻率不變，再繼續(xù)循環(huán)控制。
[0017]補(bǔ)水泵控制采用定壓控制，系統(tǒng)采集補(bǔ)水壓力信號(hào)P1，和設(shè)定的理論補(bǔ)水壓力值P比較，當(dāng)Pl古P時(shí)，通過PID運(yùn)算調(diào)節(jié)補(bǔ)水泵的頻率變化，使得Pl = P時(shí)，保持補(bǔ)水循頻率不變，再繼續(xù)循環(huán)控制。
[0018]水箱液位控制，系統(tǒng)采集水箱液位信號(hào)Ml，和設(shè)定的理論液位值M比較，當(dāng)Ml < M時(shí)，控制補(bǔ)水電磁閥開啟，使得Ml = M時(shí)，關(guān)閉補(bǔ)水電磁閥，再繼續(xù)循環(huán)控制。
[0019]排污控制，系統(tǒng)計(jì)算設(shè)定的排污時(shí)間值H1，當(dāng)時(shí)間值Hl到達(dá)設(shè)定的排污時(shí)間值H時(shí)，系統(tǒng)控制排污電動(dòng)閥開啟，當(dāng)排污時(shí)間到達(dá)到設(shè)定的時(shí)長(zhǎng)，關(guān)閉排污電動(dòng)閥，再繼續(xù)循環(huán)控制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種換熱站節(jié)能與全自動(dòng)控制系統(tǒng)，組成有:柜體(I)、電源指示燈(4)、巡檢按鈕(5)、報(bào)警燈(6)、觸摸屏(3)、控制器(8)、模擬量輸入/輸出模塊(9)、數(shù)字量輸入/輸出模塊(10)、存儲(chǔ)模塊(11)、顯示模塊(12)、遠(yuǎn)程通訊接口(14)，各個(gè)模塊和控制器(8)之間通過專用通訊連接線連接形成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱站節(jié)能與全自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征是:具有補(bǔ)償控制兩種控制模式的自動(dòng)選擇，即電動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制和分布式變頻泵控制。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱站節(jié)能與全自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)接口包含溫度信號(hào)、壓力信號(hào)、液位信號(hào)、變頻器頻率信號(hào)、閥門開度信號(hào)、電磁閥開關(guān)信號(hào)、流量信號(hào)、電能表信號(hào)、變頻器和閥門反饋信號(hào)，以及跑水報(bào)警信號(hào)、紅外防盜信號(hào)；溫度信號(hào)和壓力信號(hào)輸入接口包含室外溫度、一次供回水溫度、一次供回水壓力、一次流量、二次供回水溫度、二次供回水壓力、水箱液位、補(bǔ)水壓力等信號(hào)輸入接口，反饋信號(hào)是被控設(shè)備的反饋信號(hào)輸入接口。
【文檔編號(hào)】F24D19/10GK105890038SQ201410494412
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2014年9月25日
【發(fā)明人】吳修所, 賈偵財(cái)
【申請(qǐng)人】北京阿克姆熱能科技開發(fā)有限公司