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換熱站遠程監(jiān)控系統(tǒng)

濟南市遠程監(jiān)控系統(tǒng)廠家

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概況
　　整個換熱站監(jiān)控系統(tǒng)共需處理：17個開關量輸出點；15個開關量輸入點；40個模擬量輸入點和5個模擬量輸出點。主要采用意大利卡樂（CAREL）控制系統(tǒng)以及CAREL-pCOsistema系列編程控制器。
通過控制模塊完成與SARO GPRS DTU的數(shù)據(jù)交互。PLC定時將數(shù)據(jù)發(fā)送給SARO GPRS DTU,同時PLC實時接收DTU發(fā)來的數(shù)據(jù)完成相應控制功能。SARO GPRS DTU在收到PLC發(fā)來的數(shù)據(jù)會立即轉發(fā)到數(shù)據(jù)中心。
系統(tǒng)方案
如圖所示由三部分組成：現(xiàn)場換熱站控制部分、組太網(wǎng)GPRS數(shù)據(jù)傳輸部分、數(shù)據(jù)中心。
控制部分
(1) 現(xiàn)場換熱站PLC將各工藝參數(shù)實時采集后通過RS-232串口通信模塊將數(shù)據(jù)送往SARO GPRS DTU通信模塊;同時,還可通過該通信模塊接收調(diào)度中心的指令。
(2) GPRS數(shù)據(jù)傳輸部分在對SARO GPRS DTU通信模塊進行配置時預先輸入數(shù)據(jù)中心的固定IP地址。SARO GPRS DTU通信模塊收到PLC發(fā)來的數(shù)據(jù)后,把這些數(shù)據(jù)送到前面設置的IP地址網(wǎng)絡服務器中,通過端口映射轉發(fā)到數(shù)據(jù)中心服務器。SARO GPRS DTU發(fā)送數(shù)據(jù)的過程為：數(shù)據(jù)送到中國移動GPRS網(wǎng)絡中,然后再經(jīng)過Internet,最后在數(shù)據(jù)中心通過ADSL進行接收。
(3) 調(diào)度室數(shù)據(jù)中心由ADSL MODEM、網(wǎng)絡服務器、防火墻、數(shù)據(jù)中心服務器、工作站。數(shù)據(jù)中心服務器通過ADSL Modem接收來自各換熱站的數(shù)據(jù),并對數(shù)據(jù)進行存儲、歷史趨勢分析、報表打印等,其中一部分數(shù)據(jù)還傳送到全廠MIS系統(tǒng)。
系統(tǒng)網(wǎng)絡
  該系統(tǒng)主要是通過局域網(wǎng)、DTU 和移動公司GPRS網(wǎng)絡來完成。DTU主要完成PLC與調(diào)度中心數(shù)據(jù)傳輸轉發(fā)的任務,同時也是與移動GPRS網(wǎng)絡的工作接口。主要設置的參數(shù)如下：
(1) 本方案是通過Internet(CMNET)實現(xiàn)的,這樣用戶的實現(xiàn)成本比較低。如需要高可靠性   數(shù)據(jù)傳輸。中國移動為這種應用提供了直接接入GPRS網(wǎng)絡的方式。網(wǎng)絡服務器通過專線方式直接接入GPRS移動,并獲得一個固定的IP地址。熱交換站點數(shù)據(jù)無需路由到Internet網(wǎng)絡,監(jiān)測點DTU也采用固定IP地址的SIM卡。采用這種方式組成點對多點網(wǎng)絡具有實時性好、安全性高的特點,但接入費用相對較高。
   (2) 數(shù)據(jù)發(fā)送目的地,即數(shù)據(jù)中心服務器或者路由器的IP地址或者域名。
（3) 與PLC的接口參數(shù),包括波特率、停止位、奇偶校驗、數(shù)據(jù)位、流控制。
(4) SARO GPRS DTU對于不同地區(qū)GPRS網(wǎng)絡質(zhì)量的一些參數(shù)配置。數(shù)據(jù)經(jīng)DTU發(fā)送到移動GPRS網(wǎng)絡上的CGSN后,移動的GPRS網(wǎng)絡與Internet有通道接口,因此,移動CGSN服務器可將數(shù)據(jù)經(jīng)Internet再轉發(fā)到數(shù)據(jù)中心服務器。
移動GPRS網(wǎng)絡傳輸送來的各換熱站數(shù)據(jù)經(jīng)Internet,通過ADSL Modem信號解調(diào)經(jīng)防火墻檢測后送達網(wǎng)絡服務器,再將數(shù)據(jù)包轉發(fā)到的數(shù)據(jù)中心服務器上進行數(shù)據(jù)接收處理,與此同時數(shù)據(jù)中心服務器擔負著向各換熱站發(fā)送相應控制指令數(shù)據(jù)的任務。各工作站從數(shù)據(jù)中心服務器上取得數(shù)據(jù)在各自的人機界面軟件上完成對各換熱站的監(jiān)視控制、報警、歷史曲線等功能。
此外,可以通過網(wǎng)絡服務器與其他MIS網(wǎng)絡連接,負責把熱網(wǎng)的各種運行參數(shù)送到MIS網(wǎng)上,供上一級相應MIS軟件完成數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘等功能,大大提高熱網(wǎng)運行的經(jīng)濟性。
系統(tǒng)工藝控制描述
該方案中,所采用PLC在換熱站完成以下功能：現(xiàn)場溫度、壓力、流量、液位信號的采集;現(xiàn)場各調(diào)節(jié)閥的控制;現(xiàn)場電機、變頻器的控制及運行監(jiān)視。在換熱站中,液晶顯示屏簡單易行的完機交互,控制各種設備穩(wěn)定運行。對于現(xiàn)場調(diào)節(jié)閥及各種電機的控制,設計了就地控制、觸摸屏控制、遠程調(diào)度中心控制三種方式。
(1) 根據(jù)室外氣象溫度和二次網(wǎng)的供回水平均溫度調(diào)節(jié)一次網(wǎng)供水或回水管道上電動調(diào)節(jié)閥,從而改變一次網(wǎng)進換熱器的流量,保證二次網(wǎng)的供熱量。
(2) 根據(jù)室外氣象溫度、二次網(wǎng)的供回水溫度、供回水壓力共五個參數(shù),來通過變頻器調(diào)整循環(huán)水泵的運行頻率,從而改變二次網(wǎng)的運行流量。（對于目前換熱站中循環(huán)水泵為變頻控制的采用該方案）。
(3) 根據(jù)恒壓點的實測壓力值與設定壓力值的比較偏差,來通過變頻器改變補水泵的運行頻率,保證恒壓點的壓力恒定。
(4) 其中,室外氣象溫度數(shù)據(jù)采用各新機組室外溫度加權平均后經(jīng)中心站處理后送往各改造機組進行自動控制。
系統(tǒng)功能與特點
功能
該供暖監(jiān)控系統(tǒng)（GPRS遠程監(jiān)控）主要完成對工藝流程的監(jiān)測、控制以及數(shù)據(jù)的處理、存儲、分析以及報表打印等任務。
工藝流程顯示顯示各換熱站工藝流程,包括溫度、壓力、流量、液位等工藝參數(shù)、所有設備運行狀態(tài)以及各控制回路的詳細參數(shù)及報警等;
調(diào)節(jié)回路顯示包括所有調(diào)節(jié)回路,可修改設定值、控制方式、調(diào)節(jié)參數(shù)等,并有實時趨勢圖便于進行PID回路整定;
設定值顯示包括所有必需參數(shù)的設定值、控制方式、調(diào)節(jié)參數(shù)以及其它聯(lián)鎖值、報警值等;
報表顯示和打印
采用了DDE技術,從而使用戶能夠直接使用Excel編制報表,借助Excel的強大功能,用戶可以隨心所欲地編制各種各樣的報表;
歷史數(shù)據(jù)的存儲與檢索對重要的數(shù)據(jù)進行在線存儲,數(shù)據(jù)的存儲時間最長為10年?？梢酝ㄟ^歷史報表或者歷史趨勢曲線的方式來檢索歷史數(shù)據(jù);
控制
在監(jiān)控計算機上可以進行遠程手動控制,使用鼠標、鍵盤控制PLC來啟動和停止現(xiàn)場的設備;
安全管理
對重要設備的操作、重要參數(shù)的修改均會自動記錄,包括登錄的操作員、對設備進行的操作、時間以及修改前的參數(shù)值、修改后的參數(shù)等,以利于進行管理及事故分析;
特點
(1)性
本方案設計中不僅采用了的軟、硬件,而且著眼于企業(yè)“管控一體化”的需求,貫徹了數(shù)字化、信息化環(huán)保的思想,使企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的進一步智能應用成為現(xiàn)實。該方案使控制系統(tǒng)有機地成為企業(yè)整個IT架構的一部分。
　　本系統(tǒng)采用意大利PCO系列的控制系統(tǒng),用于熱網(wǎng)的控制、運行操作、監(jiān)視管理?？刂葡到y(tǒng)配有可靠的硬件設備和功能強大、運行可靠、界面友好的系統(tǒng)軟件、編程軟件、控制軟件。
　　 (2) 高可靠性
　　 ① 與傳統(tǒng)的無線電臺傳輸相比,GPRS網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸抗干擾能力更強,且通訊覆蓋范圍遠遠強于前者;
　　 ② 現(xiàn)場控制站PLC對工藝過程的控制不會因監(jiān)控計算機的癱瘓而受影響;
　　 ③ 現(xiàn)場控制站的PLC能夠在惡劣的環(huán)境中長期可靠運行,并且易配置、易接線、易維護、隔離性好,結構堅固、抗腐蝕、適應較寬的溫度變化范圍,平均無故障間隔時間（MTBF）15年。
　　 (3) 強大的功能
　　 ① PLC的編程語言符合IEC61131-3標準,易學、易懂、易用;
　　 ② CPU內(nèi)置軟PID,并提供了豐富的指令集及函數(shù)庫,用戶直接調(diào)用;
③ 組態(tài)軟件圖庫豐富,網(wǎng)絡功能強大,報警、報表、歷史數(shù)據(jù)以及二次開發(fā)功能完善而易用。
(4) 優(yōu)良的開放性
① TCP/IP協(xié)議是目前開放性的協(xié)議,可以輕松進行系統(tǒng)擴展;
② 組態(tài)軟件支持DDE、OPC、ODBC、SQL,且提供豐富的API編程接口,方便接入全廠MIS系統(tǒng);
結束語
該方案實現(xiàn)了對換熱站運行參數(shù)的集中監(jiān)視、控制,與老系統(tǒng)相比,可以大量的減少維護人員,換熱站實現(xiàn)了無人值守,提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。

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