換熱站自控系統(tǒng)方案

1、鍋爐及換熱站遠程監(jiān)視控制系統(tǒng)概況隨著互聯(lián)網(wǎng)科技日益滲透到生活，生產(chǎn)的各個領域，各種工業(yè)組態(tài)軟件及各種嵌入式硬件或PLC（可編程控制器）支持下，運用電腦進行工業(yè)過程自動化控制已然成為現(xiàn)實。鍋爐自動化控制及換熱站遠程監(jiān)控是工業(yè)過程自動化中的體現(xiàn)。操作者對鍋爐自動控制及換熱站遠程監(jiān)控系統(tǒng)有以下要求（控制指標）1, 實時監(jiān)測可視到：排煙溫度，爐膛溫度，爐膛壓力，出水溫度，出水壓力，回水溫度，回水壓力，一次網(wǎng)供回水壓力及溫度，二次網(wǎng)回水溫度及壓力和二次網(wǎng)補水壓力，及外加各種流量，壓力，溫度指標。2, 實時控制監(jiān)視鼓風，引風，爐排，循環(huán)泵的啟停，二次網(wǎng)循環(huán)泵啟停，運行的全部情況（如果使用變頻器可看到變頻器

2、的輸出頻率，輸出電流等指標）及二次網(wǎng)補水泵的啟停。鍋爐管理者通過互聯(lián)網(wǎng)（或局域網(wǎng)）對鍋爐自動控制系統(tǒng)有以下要求（控制指標）3,直觀的看到鍋爐現(xiàn)場及換熱站的情況4,實時監(jiān)測可視到：排煙溫度，爐膛溫度，爐膛壓力，出水溫度，出水壓力，回水溫度，回水壓力，一次網(wǎng)供回水壓力及溫度，二次網(wǎng)回水溫度及壓力和二次網(wǎng)補水壓力及外加各種流量，壓力，溫度指標。5,通過互聯(lián)網(wǎng)（或局域網(wǎng)）及電話與操作者進行通訊。控制系統(tǒng)根據(jù)客戶要求提供實時報表，歷史報表和報警窗等系統(tǒng)控制指端可進行報表打印，報表數(shù)據(jù)下載等。另外控制系統(tǒng)對操作者要進行用戶身份驗證，保證操作的安全性。為實現(xiàn)以上各種要求，在控制系統(tǒng)中應用組態(tài)軟件及與之相配套

3、的電腦，擴展功能板，或PLC（可編程控制器），數(shù)模轉(zhuǎn)換或模數(shù)轉(zhuǎn)換，變送器，傳感器。整個監(jiān)控系統(tǒng)共需處理的開關量輸出點；開關量輸入點；模擬量輸入點和模擬量輸出點若干（根據(jù)用戶要求確定數(shù)量）。主要采用組態(tài)王控制系統(tǒng)以及PLC可編程控制器，換熱站通過控制模塊完成與SAROGPRSDTU的數(shù)據(jù)交互。PLC定時將數(shù)據(jù)發(fā)送給SAROGPRSDTU,同時PLC實時接收DTU發(fā)來的數(shù)據(jù)完成相應控制功能。SAROGPRSDTU在收到PLC發(fā)來的數(shù)據(jù)會立即轉(zhuǎn)發(fā)到操作者操作的系統(tǒng)。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。主要采用組態(tài)王控制系統(tǒng)以及匹配系列

4、可編程控制器。通過控制模塊完成與SAROGPRSDTU的數(shù)據(jù)交互。PLC定時將數(shù)據(jù)發(fā)送給SAROGPRSDTU,同時PLC實時接收DTU發(fā)來的數(shù)據(jù)完成相應控制功能。SAROGPRSDTU在收到PLC發(fā)來的數(shù)據(jù)會立即轉(zhuǎn)發(fā)到操作者操作的系統(tǒng)。系統(tǒng)方案系統(tǒng)由三部分組成：鍋爐房操作者現(xiàn)場控制部分，運程換熱站控制部分、組太網(wǎng)GPRS數(shù)據(jù)傳輸部分?？刂撇糠?1)鍋爐房操作系統(tǒng)由ADSLMODEM、網(wǎng)絡服務器、防火墻、數(shù)據(jù)中心服務器、工作站組成。數(shù)據(jù)中心服務器通過ADSLModem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，數(shù)據(jù)還傳送到鍋爐管理者的監(jiān)控系統(tǒng)。(2)遠程換熱站PLC將各

5、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SAROGPRSDTU通信模塊；同時，還可通過該通信模塊接收鍋爐房操作者指令。(3)GPRS數(shù)據(jù)傳輸部分在對SAROGPRSDTU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。SAROGPRSDTU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(zhuǎn)發(fā)到數(shù)據(jù)中心服務器。SAROGPRSDTU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。系統(tǒng)網(wǎng)絡該系統(tǒng)主要是通過互聯(lián)、DTU和移動公司GPRS網(wǎng)絡來完成。DTU主要完成PLC與調(diào)度中

6、心數(shù)據(jù)傳輸轉(zhuǎn)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移動基站，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

7、、數(shù)據(jù)位、流控制。SAROGPRSDTU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(zhuǎn)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ADSLModem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(zhuǎn)發(fā)到指定的數(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

8、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在鍋爐房及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。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

9、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(shù)，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)控計算機上可以對鍋爐及換熱站進行控制，使用鼠標、

10、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；特點先進性本方案設計中不僅采用了先進的軟、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)保的先進思想，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(gòu)的一部分。本系統(tǒng)采用先進智能的控制系統(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；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；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(jié)構(gòu)堅固、抗腐蝕、適應較寬的溫度變化范圍，平均無故障問隔時間(MTBF)15年。(3)強大的功能PLC的編程語言符合IEC61131-3標準,易學、易懂、易用；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；組態(tài)軟件圖庫豐富，網(wǎng)絡功能強大，報警、報表、歷史數(shù)