PDF《小区供暖换热站监控系统设计》

1 所示.

2 图1系统总体结构

3 供暖控制策略 从控制的角度,供暖系统包括两个控制回路.一是恒温控制回路,二是恒压控制回路. 首先,供热系统在运行时,二次回路供出的热水温度应该始终保持设定值,因此运行中 必须不断进行适度调节. 这是通过改变一次高温热水供应流量来实现的. 系统采用电动调节 阀调节一次高温热水的注入流量, 从而通过换热器间接改变二次循环热水的温度, 温度单回 路控制方框图如图2所示.图中,T*(t)表示温度设定值,T(t)表示流出换热器的热水实际温 度值,e(t)表示偏差. 图2恒温调节闭环结构图 其次, 在本系统中要求供给用户的热水是恒压的, 即当用户量发生改变时系统能够自动 调节热水供给流量, 从而保持供给用户的热水压力是恒定的. 这里采用变频器改变给水泵的 供水量,并通过补水泵进行必要的补水,压力单回路控制方框图如图

3 所示.P*(t)表示设定 的压力,P(t)为经过换热器后的输出热水压力,f(t)为管网压力损耗及其他压力干扰. 图3恒压控制闭环结构图

4 硬件系统设计 本系统的计算机配置采用奔

4 以上计算机,用RS-232C 串口与外部设备通讯,用并行 口插入组态王加密锁,操作系统采用 Win2000/WinNT/Win XP 均可. 本系统的输入通道包括检测元件三个,分别是流量、压力和温度测量变送器,其输出信 号都是 4-20mA 的标准模拟信号;

输出通道包括执行元件三个,分别是一次高温热水电动调 节阀、变频给水泵和变频补水泵,输出给它们的控制信号也是 4-20mA 的标准模拟信号.这样,系统中共有

3 组4-20mA 的标准模拟信号输入,三组 4-20mA 的标准模拟信号输出.为此,本系统直接选用西姆宏 S 系列 I/O 前端模块来实现它们与计算机之间的连接,其中输入 模块选用 S1204,输出模块选用 S1504.它们都具有 RS485 总线通讯接口,标准 MODBUS 协议, 必须通过 RS232/RS485 转换器模块 S9101, 才能与计算机的 RS232 串口 COM1 连接. 其具体连接电路如图

4 所示. 调节器 变频水泵 换热器 二次热水压力变送器 P*(t) e(t) P(t) ― f(t) 调节器 高温热水 调节阀 换热器 二次热水温度变送器 T*(t) e(t) T(t) ―

3 5 监控组态系统设计 组态王系统设置 运行组态王的计算机与 S 系列 I/O 前端模块的通讯连接方式设为主从式,计算机为主, S 系列 I/O 前端模块为从. 按照与 S 系列 I/O 前端模块约定的通讯速率, COM1 口设置如下: 通讯速率为 9600bps、无校验、8 位数据位、1 位停止位、RS-232 通讯方式.在组态王环境 中,定义 S 系列 I/O 前端模块的通讯协议为莫迪康公司的标准 MODBUS-RTU 协议. 通讯口设置完成后,命名第一个外部连接设备为 S1204,在设备地址中输入 01, 串行 口连接为 COM1.模拟量输入对应的寄存器地址为 3XXXX,因此,定义

30001 是一次高温 热水流量变送器的模拟量输入;

30002 是二次热水压力变送器的模拟量输入;

30003 是二次 热水温度变送器的模拟量输入,连接设备都是 S1204 .同理,命名第二个外部连接设备是 S1504, 在设备地址中输入 02,串行口连接仍为 COM1.模拟量输出对应的寄存器地址为 4XXXX,定义一次高温热水流量调节阀的地址是 40001,给水泵变频器地址是 40002;

补水 泵变频器地址是 4003,连接设备都是 S1504 . 图4输入输出通道连接电路图 组态王监控系统设计 首先建立数据词典.按照上述输入输出的地址设定,定义监控系统需要的数据变量.对 三个数据采集输入变量 一次热水流量 , 二次热水压力 和 二次热水温度 的变量类型 定义为 I/O 实型,寄存器地址分别为