换热站智能控制系统技术方案

本实用新型专利技术所提出的换热站智能控制系统，主要包括：换热站，PLC控制器、变频器、智能温控仪、传感器组成、HMI监控系统、PID控制器和GPRS通讯模块，所述PLC控制器用于对换热站内的相关参数进行实时采集和处理，所述变频器用于完成站内循环水泵、补水泵的自动变频控制，所述HMI监控系统的人机界面采用TK6070触摸屏，易于观测和更完美的实现对系统的监控。该智能控制系统可根据室外温度的变化调节二次侧供水温度，保证终端用户的室内适宜，同时节约能源，实现换热站无人值守的情况下中控室可以远程调度热力站的参数，保证整个热网的热力平衡，供热系统可以安全可靠地运行，其应用十分广泛。

【技术实现步骤摘要】
换热站智能控制系统
本技术申请涉及一种换热站智能控制系统，属于换热站智能控制

技术介绍
换热站是用于将锅炉房产生的高温热水转化为用于供给用户使用的热水。其中，换热站可以包括：换热器、循环水泵、补水泵、软水箱、阀门以及各种仪表等。现有技术中，换热站的工作过程为：从锅炉房输出的一次供水通过打开电动调节阀进入到换热器中，循环水泵将加热用水同时输送到换热器中，从而通过一次供水对加热用水进行加热以形成二次供水，二次供水在循环水泵的作用下从换热器进入到用户热水管道进水口，从而通过用户热水管道中将二次供水传送至各个用户使用。与此同时，用户使用过的二次供水在散发完热量后，通过用户热水管道的出水口流出形成二次回水；二次回水流入到循环水泵进水口处，通过循环水泵又流入换热器中重复使用。由上可知，在现有技术的换热站中不会根据外界环境的具体温度进行调节二次供水的水温，使用户在高温环境下接受到的热量与在冷温环境下接受到的热量相同。从而使换热站不能有效的节省能源，使换热站供热质量较差，且现有换热站控制多为人员现场控制，换热站需要24小时有人员值守，浪费人力物力财力，简单的PID控制，浪费能源，供暖不稳定，用户在体验时，时有会发生温度忽高忽低的现象，且报警故障处理不及时，易造成对设备损伤大的风险。
技术实现思路
本技术的目的在于利用PLC控制器与PID控制调节、GPRS网络传输相结合的方式对室外温度的变化调节二次侧供水温度以解决浪费能源，供暖质量差、不稳定、易损伤设备、故障报警不及时以及现场采集耗费人力成本等问题的换热站智能控制系统。本技术所提出的换热站智能控制系统主要包括换热站，PLC控制器、变频器、智能温控仪、传感器组成、HMI监控系统、PID控制器和GPRS通讯模块，所述PLC控制器用于对换热站内的相关参数进行实时采集和处理，所述变频器用于完成站内循环水泵、补水泵的自动变频控制，所述HMI监控系统的人机界面采用最新款维纶TK6070触摸屏，易于观测和更完美的实现对系统的监控。所述传感器组成包括：压力传感器，温度传感器，流量传感器、液位传感器。传感器采集模拟信号送入PLC,并将实时采集的信号与系统设定值对比，若比最小值还小或者比最大值还大，超出了设定范围，则发生报警信号。所述PLC采集的数据包括：压力、温度等模拟量参数，站内的温度、压力、水箱水位、电动调节阀状态、补水泵的启停状态、循环泵电流、电压、报警等参数，通过PLC采集、显示并上传HMI监控系统中。所述PID控制器用于控制调节换热站内各阶段控制，保证用户室内温度适宜。所述PID控制器调节的各阶段控制包括：通过PLC与变频器完成循环水泵、补水泵的自动控制，水箱水位控制，系统停电停水控制，超温、超压、低压保护控制，连锁启停切换控制。所述智能温控仪用来监测和显示室外温度的实时变化，以便根据温度变化调节电动调节阀的流量以控制一次供水水量，并通过控制一次供水的水量的多少来控制二次供水的水温，以及调节相应的水箱水位、水量、压力、站内温度，循环水泵、补水泵的自动控制。所述GPRS通讯模块组成包括GPRS网络和云端服务器，用户端。所述用户端包括手机APP，电脑，中控室等用户终端设备。本技术所提出的换热站智能控制系统通过PLC控制器将站内的温度、压力、水箱水位、电动调节阀状态、补水泵的启停状态、循环泵电流、电压、报警等参数通过PLC采集、显示并上传HMI监控系统中，系统再通过智能温控仪显示的室外温度的实时变化，控制电动调节阀的流量以控制换热站一次供水水量，并通过控制一次供水的水量的多少来控制二次供水的水温，以及调节相应的水箱水位、水量、压力、站内温度，循环水泵、补水泵的自动控制，有效的节省了换热站的能源，并提高了换热站的供热质量。其中，换热站的调节系统采用PID控制，保证了用户室内适宜的温度；通过PLC与变频器完成循环水泵、补水泵进行自动控制；水箱水位控制；系统停电停水控制；超温、超压、低压保护控制、连锁启停切换控制，并对其故障实现实时报警。该智能控制系统在当室外温度变化时，能自动调节供暖温度，节省热量，用户温度控制恒温，用户体验效果好，从而实现系统自动调节，实现换热站无人值守，节省了人力物力财力，节约了能源，并可实现对历史运行数据进行储存和对设备自动保护的功能，实施远程报警功能，当设备发生故障时，PLC通过GPRS网络将报警信号上传至云端服务器并存储，云端服务器通过Internet发送给手机用户端APP，实时远程报警，相关工作人员能立刻收到报警信息，应用十分广泛。附图说明附图1为本技术所提出的换热站智能控制系统工作流程图。具体实施方式参见图1，该图给出本技术所提出的换热站智能控制系统实施例的整体流程图。该换热站智能控制系统包括，换热站，PLC控制器1，变频器2、智能温控仪3、传感器组成4、HMI监控系统、PID控制器6和GPRS通讯模块7，分为现场层、控制层和管理层，现场层主要功能是温度、压力、流量等运行参数的采集和工艺的执行，控制层主要功能是数据运算和控制，管理层在控制室，负责远程数据集抄和远程控制，并存储各个站的运行数据进行分析，现场层包含有温度传感器41、压力传感器42、流量传感器43、液位传感器44，电动阀门、电子液位计、循环水泵和驱动循环水泵的变频器2，智能温控仪3，控制层包含PLC控制器1、PLC控制器1上连接的触摸屏人机界面，PID控制器6，管理层包含网络设备GPRS通讯模块7，报警器8。在控制过程中，需要采集大量的物理量，如压力、温度等模拟量参数，通过PLC控制器1对这些参数进行实时采集和处理，显示并上传HMI监控系统中，HMI监控系统的触摸屏人机界面5选用最新款维纶TK6070触摸屏功能强大，更完美实现对系统的监控和观测。其中GPRS通讯模块组成包括GPRS网络和云端服务器，用户端，所述用户端包括手机APP，电脑，中控室等用户终端设备，PLC控制器1控制，把站内所有控制点集中在PLC控制器1内，通过PLC控制器1上连接的触摸屏对现场设备进行参数修改或控制，可以完全实现循环水泵和电动阀门的控制，PLC控制器1测量循环水泵前后压力和流量，根据设定压力和流量来调整循环水泵的转速,循环水泵的耗电量和转速呈正比，转速越低，耗电量越少，利用动态调整水循环泵的转速从而节省电能。二次网的供回水温度可以反映出用户的实际温度值，二次网的需要温度值通过智能温控仪3监测和显示的室外温度的实时变化，以便根据温度变化来调节电动调节阀的流量以控制一次供水水量，并通过控制一次供水的水量的多少来控制二次供水的水温，当换热站外界的温度较高时，减少一次供水的水量以使二次供水的水温下降，有效的节省了换站的能源，并提高了换热站的换热质量。其中还包括调节相应的水箱水位、水量、压力、站内温度，循环水泵、补水泵的自动控制。换热站站点通过GPRS通讯模块7，把站点的运行信息传输至云服务器存储并分析，云服务器通过Internet发送给手机用户端APP或电脑中控室可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.换热站智能控制系统，其特征在于，主要包括：换热站，PLC控制器、变频器、智能温控仪、传感器组成、HMI监控系统、PID控制器和GPRS通讯模块，所述PLC控制器用于对换热站内的相关参数进行实时采集和处理，所述变频器用于完成站内循环水泵、补水泵的自动变频控制，所述HMI监控系统的人机界面采用TK6070触摸屏，易于观测和更完美的实现对系统的监控。/n

【技术特征摘要】
1.换热站智能控制系统，其特征在于，主要包括：换热站，PLC控制器、变频器、智能温控仪、传感器组成、HMI监控系统、PID控制器和GPRS通讯模块，所述PLC控制器用于对换热站内的相关参数进行实时采集和处理，所述变频器用于完成站内循环水泵、补水泵的自动变频控制，所述HMI监控系统的人机界面采用TK6070触摸屏，易于观测和更完美的实现对系统的监控。


2.根据权利要求1所述的换热站智能控制系统，其特征在于，所述传感器组成包括：压力传感器，温度传感器，流量传感器、液位传感器。


3.根据权利要求1所述的换热站智能控制系统，其特征在于，所述PLC采集的数据包括：压力、温度等模拟量参数，站内的温度、压力、水箱水位、电动调节阀状态、补水泵的启停状态、循环泵电流、电压、报警等参数，通过PLC采集、显示并上传HMI监控系统中。


4.根据权利要求1所述的换热站智能控制系统，其特征在于，所述PID控制器用于控制调节...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈流敏，
申请(专利权)人：汇创电气设备制造有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21