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所在位置:工控博客苑 -- 新維致遠無線遠程監控 -- GPRS換熱站無線遠程監控系統方案

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羅先生

     學歷:大學專科
     職稱:其他
     年齡:37歲
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GPRS換熱站無線遠程監控系統方案

發表評論(1)   作者:羅克    發布時間:2010年1月8日  

    系統概述
    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CGC-HESWCS換熱站無線監控系統及鍋爐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。系統節能率10—30%,使用壽命在10年以上。
    換熱站系統是為用戶采暖而設計的,它將鍋爐房供來的一次測高溫熱水,通過熱交換器換成二次測低溫熱水,再供往各個建筑物進行冬季采暖。目前換熱站大都采用人工監控,既浪費人力又存在事故隱患,并且各站之間難以統一調度,容易造成熱力失衡。
      本系統是對熱交換系統的整體改造,將熱交換采用當今最先進的自動化控制系統。采用GPRS無線遠程監控系統進行監控。使用一臺計算機作為上位機,通過無線數據傳輸模塊,對各個換熱站的工作狀態進行遠程監控。現場采用OMRON公司的PLC進行數據采集、處理、工況監測、故障保護及事故報警和短信通知等功能。正常情況下,上位機的監控人員根據上傳數據可實時通過上位機對該站的水泵進行起停控制,實現換熱站的無人值守。
   

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    系統特點
   
    系統組成
      中心站—中心微機站—系統軟件—移動監測分機-測站機—變送器
      中心站:中心站機采用本公司研發的RD-20系統主機,該產品廣泛應用于供熱行業,榮獲科技部和 建設部的獎勵并被重點推廣,已被國內多家用戶采用。該系統將完成對各測控點溫度、壓力、流量、熱量、開關量等參數的采集、整理、存儲,具有數據查詢、計算、分析、統計、打印報表、發出控制指令及網絡發布信息的功能。
      分中心站:分中心站機是一臺特制的高性能手機,具有收集和查詢數據的功能,稱為移動監測分機。
      測  站:測站由測站機、各種傳感器、電動調節閥等部分組成
    換熱站計算機監控系統按照功能可分為兩部分:上位機(監控中心)和下位機(本地PLC)。
   
    本系統由作為上位機的計算機、無線數據傳輸模塊、天線、各種傳感器、和作為下位機的PLC構成上位機鏈接系統。上位機提供良好的人機界面,對全網進行監控和管理;下位機直接參與現場控制,通過各種傳感器采集實時參數以及發出控制命令。上位機和下位機之間通過無線數據傳輸設備進行無線通信。
    系統選用的PLC型號為C200HE_CPU42,內置上位機鏈接單元,安裝了數字量信號輸入單元ID212,數字量信號輸出單元OC224,模擬量信號輸入單元AD003和溫度傳感器單元TS102。
     1、特殊I/O單元
      特殊I/O單元AD003和TS102需要進行單元號的設置,以確定每一路模擬量輸入所占用的IR和DM區域。本系統中,模擬量輸入為9路,故需要兩個AD-003模塊,將其對應的單元號分別設為0和1,即分別分配給它們IR100~IR109和DM1000~DM1099,IR110~IR119和DM1100~DM1199。溫度輸入為2路,故選要一個TS102模塊,單元號設為2,分配給它IR100~IR109和DM1000~DM1099。
     2、無線數據傳輸模塊
      本系統采用無線數據傳輸模塊CGC2000作為計算機與可編程序控制器的數據傳輸媒介。計算機(或PLC)和模塊之間的通信是通過RS-232異步串口來完成的,該模塊在本系統中只作數據傳輸使用,它與計算機和PLC接線為簡單的三線連接即可。
      在本系統中,模塊以廣播的方式發送信息,而通過PLC上位機鏈接的幀格式中的節點號來判斷接收方和發送方。對于節點號不符的信息,將由PLC拒絕接收。
    3 、上位機鏈接通信
      上位機鏈接通信用來在PLC和上位機之間傳送數據,使得上位機可以使用上位機鏈接命令監視PLC的運行狀態和數據區的內容。還可以使用TXD(—)指令將PLC數據區的數據傳送到上位機。
      上位機鏈接通信是一種主從總線通信方式,以上位機作為工業局域網通信的主站,其它所有連入該網的PLC皆為從站。在本系統中,上位計算機監控各換熱站工作,各站獨立運行,彼此之間無數據交換,故在數據傳送方式上屬主從通信。
      在主站與某一從站建立起聯系后,采用有應答方式進行通信,主站以命令幀形式發出命令,從站用響應幀應答。在命令幀或響應幀中包含著需要通信的數據,通過命令幀與響應幀的應答,就能使要交換的數據順利到達對方。
      下面介紹命令幀與響應幀格式。
      命令幀格式:
   

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      響應幀格式:
   

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    FCS校驗碼用于檢查傳送時是否存在數據錯誤。結束碼表示命令完成的狀態,若PLC正確執行了上位機下達的命令,則結束碼為00;若發生了錯誤,結束碼為非0。
   
    系統功能
   
    上位機主要功能
      (1)巡回檢測各換熱站及泵房的實時參數,包括各站每臺泵的工作狀態、過載狀態、泵電流,各站二次側回水壓力、出水壓力、回水溫度、出水溫度、水位等。
      (2)接收和記錄下位機傳來的報警信號,包括電源掉電,火警,盜警信號。
      (3)遠程開、關泵操作。可分別對各站每臺泵單獨進行起、停控制操作。
    (4)使用曲線圖、表格方式顯示實時數據和歷史數據以及表格打印。
    下位機主要功能
      (1)現場數據采集和處理,發出執行動作信號,與上位機交換信息。
      (2)二次側回水溫度、出水溫度、回水壓力、出水壓力監測。
      (3)二次側各泵電流的監測及電流超高、低限時自動停泵。
    現場控制機是集散型控制系統的終端環節,既可獨立工作,也可以接受中央管理工作站的監督指導。現場控制機與其所控系統內的傳感器、執行器及被控設備組成了一個相對獨立的控制單元。現場控制機的主要功能如下:
   
    1) 參數檢測:主要完成管網現場過程的模擬量(如溫度、壓力、熱量等)、狀態量(如泵的狀態、溫度等)及脈沖量的測量。
    2) 數據存儲:由于熱網運行的大惰性,和控制系統的非實時性,要求現場控制設備能按指定的時間間隔進行參數存儲,一般情況下這些參數通過通訊網絡定期傳輸到監控中心的服務器中。
    3) 通訊:現場控制設備必須能夠在主動或被動方式下與監控中心通過某種通訊網絡進行數據通信,以便監控中心能了解系統的整個運行狀況,做到系統協調優化運行。
    4) 顯示操作功能:現場控制設備具備液晶顯示和操作界面,以方便運行人員在現場對運行狀況一目了然,同時可以人工直接控制調節系統運行工況。
   
    系統效果
   
    熱網控制的目的是用最經濟的手段將需要的熱能安全地送到需要它的地方。由于供熱是要在城市中保證熱量的最終需要用戶的室內溫度,因此利用輔助監控設備監測供熱用戶的室內溫度是否達到要求就成為必要。
    一般情況下,每個按換熱站劃分的供熱區域應當根據供熱面積的大小并根據管網阻力大小及最不利狀況安置2~6個室內溫度采集器,并利用其數據指導控制系統的運行
   

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    溫度采集器是利用現有通信媒介實現的一種高科技產品,能自動采集室內溫度,并根據需要上傳,其成本不高,安裝方便,是提高供熱網絡控制效果的利器
   

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    系統各分站內增壓泵及補水泵控制采用變頻器,能根據用戶需求自動調節壓力。為用戶節省能源,提高熱網穩定性。
   

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    換熱站各站點監控系統,根據現場各種設備的狀態及參數動態數據采集,利用無線監控設備將設備數據進行實時監控。
   

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    各窯爐監控點各壓力,溫度、閥門開停狀態、風機運行頻率、燃燒熱量、水位狀態進行集中監控。使用戶操作方便、控制簡單。
   

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    整個儀表空氣系統監控流程圖,將個信息點進行有效監控。數據一目了然。
   

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    最終用戶供熱系統監控圖,將各調節閥、溫度控制儀表、管網壓力、管網溫度進行有效監控,對最終用戶所需熱量進行實時調節。保障用戶需求。
   

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    遠程監控OPC組態效果圖:新維致遠遠程OPC支持數據動態顯示,支持遠程對設備的開停控制及數據監控。軟件操作簡單,實用效果非常大。對于100點以下變量免費開放。用戶只需輸入登錄賬號和密碼即可實現無線遠程監控功能。完美的和組態軟件結合使用,讓用戶對數據及界面更加友好,控制方便。
   

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    實時手機消息提醒報警功能:當設備發生故障時,系統會自動將故障信息發送給用戶指定手機上。用戶根據故障信息及時排除故障。用戶******************控變頻器運行狀態。
   

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    便捷的變頻器客戶端軟件監控系統,將變頻器內部所有數據全部兼容在軟件內,猶如用戶將變頻器面板隨身帶,用戶可根據需求用客戶端軟件修改變頻器參數,并可通過軟件啟停變頻器。
   
   

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 評論人署名:綠色園林001 評論時間:2015-1-7 9:47:00

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