T-912在热交换站的应用
作者：腾控科技 来源：www.tengcon.com 发布于：2017-05-02 17:57:43
方案包括如下内容
热网监控需求
随着国民经济的不断进步和人民生活水平日益提高，社会对环境的要求越来越高。近年来国家大力提倡城镇集中供热，改变原来各单位、各片区自己供热、单独建立锅炉房给城市带来的污染，由城市外围的一个或者多个热源厂提供热源，市内各片区建立换热站，统一给用户供热。这样就大大减少了燃煤对城市环境的污染，同时也节省了能源，所以可以说这是一项即造福当代人民又造福后代子孙的伟大工程。
随着科学技术的日新月异，尤其是计算机、通讯技术的迅速发展，自动控制水平也得到了快速的发展和广泛的应用，尤其是在人们对供热质量的要求不断提高和能源紧张的今天，提高供热质量同时节约能源势在必行。所以，目前各地供热公司新建换热站大多都是无人值守换热站，同时对老的换热站的改造，也在向无人值守换热站靠拢。
供热系统是一个多参量、大滞后的复杂系统，供热系统综合节能控制技术，有针对性的解决供热系统热源、管网、终端用户三个部分实际问题，提供三个主要环节的信息化管理平台，实现了热源控制一体化，管网智能化，终端用户信息化；解决了系统整体过量供热，管网存在水力失调，室温存在冷热不均及锅炉冷凝水的问题，达到整个系统的节能目的；提高了供热品质及舒适度，延长了设备的使用寿命。我公司研发的无人值守换热站远程监控系统是集现代计算机技术、自动控制技术和通讯技术为一体的，全面地监测热网的运行参数，控制热网的供热温度，为“按需供热”提供有效技术保障。
每个热交换设备需要采集2个回路的的温度和压力 室外温度 调节阀的反馈 水箱液位 模拟量的输出控制调节阀 循环泵变频器 补水泵变频器 ，开关量的输出 控制循环泵 补水泵的启停 补水阀的开关（看具体情况） 开关量输入监视 泵的状态 选择开关的状态 报警等
T-912可编程控制器 介绍
腾控科技针对供热的热交换应用，专门开发了T-912宽温以太网可编程控制器。
支持IEC61131-3标准编程环境
14路DI，光电隔离
6路DO，晶体管输出，电压7～40V，最大输出电流0.5A
12路AI，16位A/D，可选输入0-5V或0-20mA
4路AO，12位D/A，可选输出0-10V或0-20mA
提供1个10M/100M以太网接口，支持MODBUS/TCP协议,支持腾控科技物联网协议
2个RS232/RS485接口和1路RS485接口，支持MODBUS协议或者自由口编程
AC90～264V供电，最大功耗小于12W
工作环境 工作温度：-40℃～85℃ 湿度：5%～95%RH无凝露，IP20防护
尺寸：169×134×63
系统方案与点位
PLC通过网络设备实现实时通讯、故障报警等功能。可独立完成本地控制，也可受控于监控中心。
供热节能系统（水-水交换图）
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热交换站的控制
热交换站分为水-水交换和汽-水交换两种。在城市供热应用中，由于汽-水交换站的安全性问题，使用的越来越少，原来汽-水交换站很多改造成为水-水交换。而且就热交换器而言，水-水交换的输入量和控制量多于汽-水交换，水-水交换的控制器完全可以用于汽-水交换。本方案主要以水-水热交换为主。
一个热交换站一般至少有2台热交换器（一用一备的应用模式），大的交换站可能有多台热交换器，一般是2的倍数。
一个热交换器包括热交换器，高温进水管路，高温回水管路，低温出水管路，低温回水管路，高温水泵，低温水泵，控制阀门，补水阀门等。
需要采集的信号包括
一次网供水温度，回水温度，进水压力，回水压力，流量，热量。
二次网供水温度，回水温度，进水压力，回水压力，补水流量，补水箱液位，水质PH值。
室外环境温度（做控制策略用）
控制量：
一次网 电动阀开度，一次加压泵频率
二次网 循环泵频率，补水泵频率 智能控制
根据环境温度
根据室外环境温度和时间变化，调节电动调节阀的开度或者一次加压泵的频率，以达到控制回水温度的目的。另外根据室外温度的变化，自动调节循环泵的频率。
其控制策略如下：
由二次循环泵旁通管压力为参照量，控制补水泵变频器，对系统实现恒压，以补水流量计反映系统的失水情况。
根据典型室内外温度和二次网回水温度，控制一次网变频泵的频率，实现二次网的回路质调节。或者调节一次网回水电动阀的阀位，实现实现二次网的回路质调节。
根据典型室内外温度和二次网供回水压力，控制二次网循环泵的频率，实现二次网回路的量调节，达到节能的目的。
安全保护
保护分为报警点和保护点，报警点只报警不保护，保护点既报警又保护，参数可以人工设定。
超温，超压，停电，循环泵停，循环泵频率低于30HZ，低压，补水泵停，水箱液位低需要实现保护。
一次网或者二次网管路出现严重意外，应立即关闭一次网供回水的电动切断阀，防止事故扩大。
换热站的控制
共计模拟量输入11路，模拟量输出3路，开关量输入12路，开关量输出4路。热量表和流量计一般采用RS485接口，需要1或者2个串口，而远程通信，需要一个网口或者串口，当地的显示需要一个串口。
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上位机与组网
腾控科技T-912可编程控制器，专门基于网络设计，客户非常方便的可以构成基于网络的监控系统。
T-912支持腾控科技物联网协议，腾控科技为该协议专门开发了OPC SERVER，客户可以非常方便的应用组态软件，构成监控系统。
通讯方式可以选择小区宽带运营商,电信运营商的ADSL，广电的宽带运营商，或者支持移动，联通，电信3G/4G的路由器。
腾控物联网协议可以跨过防火墙，有单独的设备编址方式，直接把数据发给通信服务器，并且支持主动的数据轮询和控制。网络结构如下图：
上位机可以采用知名的组态软件
进口的如 IFIX,INTOUCH等
国产的如组态王，三维力控等
用户界面看各个客户的需要。
腾控物联网协议与OPC SERVER介绍
腾控物联网协议
ß 在GPRS和网络应用中，因为很难给RTU/PLC一个静态的IP地址，所以，原来的MODBUS协议或者MODBUS /TCP这类主从协议都不是非常合适。
ß IEC60870-5-104协议的定义虽然很完美，但是IEC60870-5-104协议的RTU也是服务器，在动态IP或者加防火墙的场合也不是很合适。而且IEC60870-5-104协议过于复杂，不太适合单片机或者嵌入式系统使用。
ß 因此，定义一种简单，易于实现的，支持主动上传的协议，就显得十分必要。
ß 同时支持轮询和主动上传两种数据交互方式。
ß 海量的设备地址。
ß 支持断线续传。
ß 支持文件传输。
ß 上位机占用资源少，减少上位机的负担。
ß 兼顾两种传输方式：有线传输和无线传输。
ß 能适应多种多样复杂的网络环境。
ß 该协议支持POLL和REPORT两种方式。
ß POLL方式指：主设备轮询方式。
REPORT方式指：从设备主动上传方式
ß 1.功能1：上传全部I/O点数据。
方式：定间隔或定时间点。
ß 2.功能2：开关量输入/输出（DO/DI）变位上送。
ß 3.功能3：模拟量输入/输出（AI/AO）超限报警。
ß 4.功能4：能够同时向4台上位机主动上传数据。
OPC SERVER介绍
— 符合OPC 2.0标准，可以和几乎所有组态软件通信
— 支持变量的自动生成，变量生成非常简单有规律
— 每个设备可以用EXCEL文件配置配置量程和变量数量
— 支持自动校时和远程操作
— 支持腾控物联网协议
— 支持至少1000台设备的通信
