一、概述

神木市經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)換熱站智能控制系統(tǒng)，利用物聯(lián)網(wǎng)做為技術(shù)手段，實現(xiàn)遠程監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析、遠程控制和智能調(diào)度等功能，為城市的供熱帶來了創(chuàng)新技術(shù)和發(fā)展?jié)摿Α?/font>

多種變頻控制模式和溫度控制模式供用戶選擇，單個換熱站自動控制系統(tǒng)，包括電源柜、變頻器柜和控制柜組成，其中控制柜內(nèi)安裝有4G遠程模塊、無線AP等設(shè)備、站內(nèi)還安裝有高清廣角攝像頭，實時監(jiān)測站內(nèi)情況，實現(xiàn)對換熱機組全面的自動控制。

控制系統(tǒng)使用西門子S7-200smart 系列 PLC作為控制器，經(jīng)過模擬量擴展模塊讀取現(xiàn)場變送器采集到的數(shù)據(jù)，用于控制外部設(shè)備和遠傳至觸摸屏和上位機進行顯示�，F(xiàn)場操作使用西門子line 700 觸摸屏，簡單直觀，包括流程畫面、操作畫面、參數(shù)畫面和報警畫面等。     

中控室LED大屏用于顯示視頻監(jiān)控畫面或者組態(tài)軟件畫面。觸摸屏和上位機為并行操作方式，根據(jù)設(shè)置參數(shù)自動運行，從而來控制每個換熱站的設(shè)備。

二、硬件部分

2.1站內(nèi)設(shè)備

(1) PLC控制柜，用于采集現(xiàn)場儀表，閥門開度等數(shù)據(jù)，并能遠程控制水泵和閥門。

(2) 高清廣角攝像頭視野更廣闊，能夠全面查看站內(nèi)設(shè)備情況。大容量硬盤錄像機，能夠存儲大約30天視頻。

(3) UPS在市電斷電后能夠系統(tǒng)繼續(xù)提供電源，保障了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

(4) 4G模塊讓PLC與公網(wǎng)連接，通過微信小程序能夠遠程查看站內(nèi)數(shù)據(jù)，顯示報警信息。

(5) 無線AP讓站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通過無線方式與中控室連接，讓通訊網(wǎng)絡(luò)更加快捷。

(6) 煙霧傳感器實時監(jiān)測站內(nèi)環(huán)境，如發(fā)生火災(zāi)會直接觸發(fā)報警，并將報警信息上傳至中控室。

(7) 水浸傳感器實時監(jiān)測站內(nèi)有無漏水情況，如站內(nèi)發(fā)生漏水，當(dāng)水到達傳感器時，會直接觸發(fā)報警，并將報警信息上傳至中控室。

2.2現(xiàn)場控制柜

(1) 圖2-1-1為現(xiàn)場控制柜操作面板， 綠色指示燈為水泵運行指示，綠色按鈕為水泵啟動按鈕，紅色按鈕為水泵停止按鈕，黑色旋鈕為水泵手自動切換旋鈕。

(2) 循環(huán)泵和補水泵為手自動控制方式。

(3) 當(dāng)旋鈕位于“手動”模式，按控制面板上的“啟動”或“停止”按鈕，來控制水泵的啟停，此時水泵無任何連鎖控制。

(4) 當(dāng)旋鈕位于“自動”模式，觸摸屏和上位機可并行控制水泵，根據(jù)設(shè)定參數(shù)自動運行。

圖2-1-1 控制柜操作面板

圖2-1-2 現(xiàn)場控制柜內(nèi)設(shè)備

三、軟件部分

3.1觸摸屏

圖3-1-1 主畫面

(1)通過觸摸屏底部菜單欄“換熱機組”按鈕，進入當(dāng)前畫面。

(2)畫面顯示站內(nèi)換熱機組一次網(wǎng)和二次網(wǎng)供回水壓力、溫度，調(diào)節(jié)閥開度，以及室外溫度等數(shù)據(jù)。

(3)畫面顯示一次網(wǎng)瞬時熱量、補水瞬時流量等能量損耗數(shù)據(jù)，

(4)機組循環(huán)泵、補水泵的運行狀態(tài)、頻率和電流等數(shù)據(jù)也實時顯示在當(dāng)前畫面中。

                               圖3-1-2 數(shù)據(jù)畫面

(1) 通過觸摸屏底部菜單欄“數(shù)據(jù)畫面”按鈕，進入當(dāng)前畫面。

(2) 畫面顯示本站電能參數(shù)，如：相電壓、線電壓、相電流、三相有功功率，用電量。

(3) 畫面顯示二次網(wǎng)補水瞬時流量和累計流量，一次網(wǎng)瞬時流量、熱量，累計流量、熱量。 

圖3-1-3  手動操作畫面

(1) 通過觸摸屏底部菜單欄“手動操作”按鈕，輸入用戶賬號：ADMIN密碼：666666，點擊“確定”，進入當(dāng)前畫面。

(2) 當(dāng)水泵狀態(tài)為“遠程”時，可對水泵進行啟停操作。

(3) 水泵工作模式分為“單動”和“聯(lián)動”，選為“單動”時，按下“啟動”按鈕，水泵開始運行。按下“停止”按鈕，水泵停止運行。選為“聯(lián)動”時，水泵為輪循工作模式，水泵根據(jù)設(shè)定的時間，輪循交替運行。

(4) 泄壓閥工作模式分為“手動”和“自動”，選為“手動”時，按下“打開”按鈕，閥門打開。按下“關(guān)閉”按鈕，閥門關(guān)閉。選為“自動”時，閥門根據(jù)設(shè)定的參數(shù)，自動運行。 

     圖3-1-4  參數(shù)設(shè)置畫面

(1) 通過觸摸屏底部菜單欄“參數(shù)設(shè)置”按鈕，輸入用戶賬號：ADMIN密碼：666666，點擊“確定”，進入當(dāng)前畫面。

(2) 本畫面可以設(shè)置水泵運行頻率，當(dāng)水泵為“聯(lián)動”工作模式，會根據(jù)輪循時間工作。

(3) 補水壓力上下限設(shè)置，保證二網(wǎng)供水壓力的穩(wěn)定。

(4) 當(dāng)二次供水壓力超過泄壓上限值，泄壓閥打開，壓力下降至泄壓下限值，泄壓閥關(guān)閉。

(5) 當(dāng)水箱液位超過高限值或者低于低限值，系統(tǒng)產(chǎn)生報警，低于低限值補水泵停止運行。

(6) 系統(tǒng)根據(jù)設(shè)置的報警值，產(chǎn)生相對應(yīng)的報警信息。

 圖3-1-5  溫度補償畫面

(1) 通過觸摸屏底部菜單欄“溫度補償”按鈕，輸入用戶賬號：ADMIN密碼：666666，點擊“確定”，進入當(dāng)前畫面。

(2) 調(diào)節(jié)閥有手自動模式，旋鈕位于“手動”模式，閥門開度直接輸入百分比值。旋鈕位于“自動”模式，可分為“供水溫度”和“溫度補償”兩種方式進行工作。

(3) 旋鈕位于“供水”模式，調(diào)節(jié)閥根據(jù)二次供水溫度和設(shè)定目標(biāo)溫度，自動調(diào)節(jié)閥門開度。

(4) 旋鈕位于“補償”模式，調(diào)節(jié)閥根據(jù)室外溫度和設(shè)定溫度曲線，自動調(diào)節(jié)閥門開度。

圖3-1-6  運行時間畫面

(1) 通過觸摸屏底部菜單欄“手動操作”按鈕，進入當(dāng)前畫面。

(2) 畫面分別記錄兩臺循環(huán)泵和兩臺補水泵累計運行時間和輪循剩余時間。

(3) 水泵選擇聯(lián)“動�！笔�，且設(shè)置輪循時間，當(dāng)剩余時間為“0“時，當(dāng)前水泵停止運行，另一臺自動運行。

                           圖3-1-7  報警畫面

(1) 通過觸摸屏底部菜單欄“報警畫面”按鈕，進入當(dāng)前畫面。

(2) 畫面記錄系統(tǒng)所產(chǎn)生的報警信息，包括日期時間。

3.2上位機

(1) 鼠標(biāo)右鍵“WITLINE”圖標(biāo)，登錄賬號。

(2) 進入軟件界面后，點擊“設(shè)備列表”，在列表中選擇站名，

(3) 在右側(cè)選項中點擊“配置與橋接”，選擇“遠程橋接”，

(4) 在“橋接網(wǎng)絡(luò)通道1”，點擊“啟動”按鈕，完成站點網(wǎng)絡(luò)鏈接，每個站點啟動時間間隔10S。

(5) 隔壓站必須啟動“橋接網(wǎng)絡(luò)通道1”和“橋接網(wǎng)絡(luò)通道2”。

圖3-2-1   WITLINE軟件界面

圖3-2-2 主畫面

完成網(wǎng)絡(luò)連接后，右鍵桌面“力控forcecontrol V7.2”圖標(biāo)，進入界面后，點擊“運行”按鈕，進入初始界面。

(1) 畫面顯示開發(fā)區(qū)所有換熱站流程。隔壓站一次網(wǎng)和二次網(wǎng)供回水壓力、溫度，熱量損耗等數(shù)據(jù)以及顯示循環(huán)泵、補水泵運行狀態(tài)、變頻器頻率。

(2) 每個站名的旁的“小房子”圖標(biāo)上的原點表示通訊狀態(tài)，綠色表示通訊正常，黃色表示網(wǎng)絡(luò)斷開。

(3) 畫面分別點擊每個站名，進入對應(yīng)站的流程畫面。