全自動(dòng)換熱機(jī)組遠(yuǎn)程控制技術(shù)說明
一、技術(shù)背景
近年來，隨著市場(chǎng)對(duì)供熱品質(zhì)、環(huán)保及節(jié)能要求的越來越高，原始、簡(jiǎn)單的供熱方式已經(jīng)不能滿足市場(chǎng)的需求，帶有智能控制系統(tǒng)的換熱機(jī)組的節(jié)能控制效果、自動(dòng)化程度、系統(tǒng)運(yùn)行的安全和穩(wěn)定性及所帶來的維護(hù)和管理上的便利性都大大超過傳統(tǒng)的供熱方式，由于系統(tǒng)自動(dòng)化程度的提高，換熱站的運(yùn)行和維護(hù)人員的數(shù)量大大減少，同時(shí)也減少了運(yùn)行和維護(hù)成本，是集中供熱發(fā)展的必然趨勢(shì)。
二、系統(tǒng)控制原理概述
全自動(dòng)換熱機(jī)組的自動(dòng)控制系統(tǒng)本質(zhì)上分三個(gè)基本的控制部分：1、補(bǔ)水泵自動(dòng)控制部分 2、循環(huán)泵自動(dòng)控制部分 3、一次網(wǎng)熱源流量自動(dòng)控制部分
補(bǔ)水泵控制目前普遍采用變頻恒壓補(bǔ)水控制技術(shù)。通過安裝在二次網(wǎng)回水管路上的壓力傳感器來測(cè)量回水壓力，將此測(cè)量值與系統(tǒng)的補(bǔ)水壓力設(shè)定值相比較，通過控制系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)補(bǔ)水泵的轉(zhuǎn)速，使系統(tǒng)的回水壓力與設(shè)定壓力一致，達(dá)到恒壓補(bǔ)水的目的。
循環(huán)泵變頻控制目前有兩種控制辦法：一是根據(jù)二次網(wǎng)的供水壓力或供、回水壓差來控制；二是根據(jù)二次網(wǎng)的回水溫度或供、回水溫差來控制；第一種控制方式適合于比較大的供熱系統(tǒng)，第二種控制方式適合比較小的供熱系統(tǒng)。
一次網(wǎng)熱源流量控制目前普遍采用根據(jù)二次網(wǎng)的出口溫度來自動(dòng)調(diào)節(jié)一次網(wǎng)的熱源流量，保證二次網(wǎng)的出口溫度為要求的恒定值。
另外，控制系統(tǒng)還具有戶外溫度補(bǔ)償功能，可根據(jù)戶外溫度的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)二次網(wǎng)的出口溫度。
三、全自動(dòng)換熱機(jī)組主要功能
補(bǔ)水泵控制系統(tǒng)：
1、 具有變頻恒壓補(bǔ)水功能，簡(jiǎn)單的人機(jī)操作界面，操作簡(jiǎn)單明晰，人工智能模糊控制算法，需要用戶設(shè)定的參數(shù)少，壓力控制穩(wěn)定；
2、 可定時(shí)自動(dòng)切換備用泵，防止備用泵長(zhǎng)時(shí)間不用銹蝕；
3、 具有動(dòng)、靜壓補(bǔ)水壓力自動(dòng)控制，可設(shè)定動(dòng)壓和靜壓兩個(gè)補(bǔ)水壓力，在循環(huán)泵起動(dòng)和停止時(shí)自動(dòng)切換；
4、 補(bǔ)水箱缺水自動(dòng)保護(hù)功能，在補(bǔ)水箱缺水時(shí)自動(dòng)停泵，防止補(bǔ)水泵空轉(zhuǎn)
5、 超壓自動(dòng)泄水功能，在系統(tǒng)熱膨脹超壓時(shí)可自動(dòng)打開泄壓電磁閥泄壓；
6、 可控制兩臺(tái)補(bǔ)水泵同時(shí)工作，當(dāng)系統(tǒng)初次注水時(shí)，由于補(bǔ)水量大，可自動(dòng)控制兩臺(tái)泵同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，縮短補(bǔ)水時(shí)間。
循環(huán)泵控制系統(tǒng)：
1、 循環(huán)泵采用變頻壓力控制，根據(jù)二次網(wǎng)供、回水壓差或供水壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速，保證二次網(wǎng)出口壓力或供、回水壓差穩(wěn)定。
2、 最多可控制三臺(tái)循環(huán)泵自動(dòng)運(yùn)行；當(dāng)一臺(tái)循環(huán)泵不能滿足二次網(wǎng)的供水壓力（或流量）要求時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)將第一臺(tái)循環(huán)泵從變頻狀態(tài)切換到工頻狀態(tài)，然后變頻起動(dòng)第二臺(tái)循環(huán)泵投入工作，當(dāng)兩臺(tái)泵滿負(fù)荷運(yùn)行還不能滿足系統(tǒng)要求時(shí)，則依次起動(dòng)第三臺(tái)泵變頻投入工作。當(dāng)外網(wǎng)熱負(fù)荷減小時(shí)，系統(tǒng)將依次停掉先起動(dòng)的循環(huán)泵，保證外網(wǎng)壓力穩(wěn)定，這樣就實(shí)現(xiàn)了二次網(wǎng)的變流量自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，達(dá)到自動(dòng)、節(jié)能的效果。
3、 由于采用變頻控制技術(shù)，大功率的循環(huán)泵起動(dòng)和停止都由變頻器控制，對(duì)供電電網(wǎng)無浪涌沖擊，對(duì)供熱管網(wǎng)也無壓力沖擊，大大降低了管道、閥門的損壞率，同時(shí)對(duì)換熱站的電力變壓器的容量要求也大大降低，節(jié)省投資和維護(hù)費(fèi)用。
一次網(wǎng)流量調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)：
1、 根據(jù)二次網(wǎng)出口溫度自動(dòng)控制一次網(wǎng)流量調(diào)節(jié)閥的閥門開度，保證二次網(wǎng)出口溫度穩(wěn)定；
2、 具有戶外溫度補(bǔ)償控制功能，根據(jù)戶外溫度的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)二次網(wǎng)出口溫度：戶外溫度越高，二次網(wǎng)出口溫度越低；戶外溫度越低，二次網(wǎng)出口溫度越高。
3、 可在電腦控制器上手動(dòng)調(diào)節(jié)控制流量調(diào)節(jié)閥開度
具有遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通訊功能：
控制系統(tǒng)可配備RS485或以太網(wǎng)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通訊接口，可方便與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。在配備上位電腦時(shí)，可遠(yuǎn)程監(jiān)控?fù)Q熱機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)，并能根據(jù)設(shè)定的時(shí)間自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，可在電腦上隨時(shí)查詢、打印機(jī)組的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，并能在電腦上描繪、打印歷史溫度、壓力變化曲線，便于分析和掌握機(jī)組的運(yùn)行狀況，對(duì)故障進(jìn)行分析解決。
短信故障遠(yuǎn)程報(bào)警功能：
無人值守的換熱站需要配備故障自動(dòng)報(bào)警功能。在配備了短信遠(yuǎn)程故障報(bào)警系統(tǒng)后，通過微電腦控制系統(tǒng)，可以將換熱站內(nèi)的故障情況通過手機(jī)短信的方式及時(shí)發(fā)送到一部或多部手機(jī)上，便于維修人員及時(shí)處理故障。系統(tǒng)可以檢測(cè)的故障包括換熱站停電、換熱站跑水、漏水、補(bǔ)水泵停泵、補(bǔ)水箱缺水、循環(huán)泵停泵、變頻器故障多路報(bào)警信息等。
三、換熱機(jī)組遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的組成模式
換熱機(jī)組的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)目前多數(shù)采用互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制技術(shù)，每個(gè)換熱站的控制系統(tǒng)均通過互聯(lián)網(wǎng)與供熱中心控制室相連。通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制，具有通訊速度快、系統(tǒng)永遠(yuǎn)在線、隨時(shí)可以對(duì)任意一個(gè)換熱站進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。
方案（一）：有線連接互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)途徑：
1---每個(gè)換熱站需申請(qǐng)一個(gè)ADSL互聯(lián)網(wǎng)寬帶賬戶
2---每個(gè)換熱站需安裝一個(gè)寬帶路由器
3---換熱站的控制系統(tǒng)配置一個(gè)以太網(wǎng)通訊接口
4---中心控制室申請(qǐng)一個(gè)固定IP的ADSL互聯(lián)網(wǎng)寬帶賬戶
5---中心控制室的計(jì)算機(jī)用組態(tài)軟件編制一套網(wǎng)絡(luò)版集中監(jiān)控軟件
方案（二）：無線連接互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)途徑：
1---每個(gè)換熱站安裝一個(gè)GPRS /CDMA無線路由器
2---換熱站的控制系統(tǒng)增加一個(gè)以太網(wǎng)接口或RS485通訊接口
3---中心控制室申請(qǐng)一個(gè)固定IP的ADSL互聯(lián)網(wǎng)寬帶賬戶
4---中心控制室的計(jì)算機(jī)用組態(tài)軟件編制一套網(wǎng)絡(luò)版集中監(jiān)控軟件
近年來，隨著市場(chǎng)對(duì)供熱品質(zhì)、環(huán)保及節(jié)能要求的越來越高，原始、簡(jiǎn)單的供熱方式已經(jīng)不能滿足市場(chǎng)的需求，帶有智能控制系統(tǒng)的換熱機(jī)組的節(jié)能控制效果、自動(dòng)化程度、系統(tǒng)運(yùn)行的安全和穩(wěn)定性及所帶來的維護(hù)和管理上的便利性都大大超過傳統(tǒng)的供熱方式，由于系統(tǒng)自動(dòng)化程度的提高，換熱站的運(yùn)行和維護(hù)人員的數(shù)量大大減少，同時(shí)也減少了運(yùn)行和維護(hù)成本，是集中供熱發(fā)展的必然趨勢(shì)。
二、系統(tǒng)控制原理概述
全自動(dòng)換熱機(jī)組的自動(dòng)控制系統(tǒng)本質(zhì)上分三個(gè)基本的控制部分：1、補(bǔ)水泵自動(dòng)控制部分 2、循環(huán)泵自動(dòng)控制部分 3、一次網(wǎng)熱源流量自動(dòng)控制部分
補(bǔ)水泵控制目前普遍采用變頻恒壓補(bǔ)水控制技術(shù)。通過安裝在二次網(wǎng)回水管路上的壓力傳感器來測(cè)量回水壓力，將此測(cè)量值與系統(tǒng)的補(bǔ)水壓力設(shè)定值相比較，通過控制系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)補(bǔ)水泵的轉(zhuǎn)速，使系統(tǒng)的回水壓力與設(shè)定壓力一致，達(dá)到恒壓補(bǔ)水的目的。
循環(huán)泵變頻控制目前有兩種控制辦法：一是根據(jù)二次網(wǎng)的供水壓力或供、回水壓差來控制；二是根據(jù)二次網(wǎng)的回水溫度或供、回水溫差來控制；第一種控制方式適合于比較大的供熱系統(tǒng)，第二種控制方式適合比較小的供熱系統(tǒng)。
一次網(wǎng)熱源流量控制目前普遍采用根據(jù)二次網(wǎng)的出口溫度來自動(dòng)調(diào)節(jié)一次網(wǎng)的熱源流量，保證二次網(wǎng)的出口溫度為要求的恒定值。
另外，控制系統(tǒng)還具有戶外溫度補(bǔ)償功能，可根據(jù)戶外溫度的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)二次網(wǎng)的出口溫度。
三、全自動(dòng)換熱機(jī)組主要功能
補(bǔ)水泵控制系統(tǒng)：
1、 具有變頻恒壓補(bǔ)水功能，簡(jiǎn)單的人機(jī)操作界面，操作簡(jiǎn)單明晰，人工智能模糊控制算法，需要用戶設(shè)定的參數(shù)少，壓力控制穩(wěn)定；
2、 可定時(shí)自動(dòng)切換備用泵，防止備用泵長(zhǎng)時(shí)間不用銹蝕；
3、 具有動(dòng)、靜壓補(bǔ)水壓力自動(dòng)控制，可設(shè)定動(dòng)壓和靜壓兩個(gè)補(bǔ)水壓力，在循環(huán)泵起動(dòng)和停止時(shí)自動(dòng)切換；
4、 補(bǔ)水箱缺水自動(dòng)保護(hù)功能，在補(bǔ)水箱缺水時(shí)自動(dòng)停泵，防止補(bǔ)水泵空轉(zhuǎn)
5、 超壓自動(dòng)泄水功能，在系統(tǒng)熱膨脹超壓時(shí)可自動(dòng)打開泄壓電磁閥泄壓；
6、 可控制兩臺(tái)補(bǔ)水泵同時(shí)工作，當(dāng)系統(tǒng)初次注水時(shí)，由于補(bǔ)水量大，可自動(dòng)控制兩臺(tái)泵同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，縮短補(bǔ)水時(shí)間。
循環(huán)泵控制系統(tǒng)：
1、 循環(huán)泵采用變頻壓力控制，根據(jù)二次網(wǎng)供、回水壓差或供水壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速，保證二次網(wǎng)出口壓力或供、回水壓差穩(wěn)定。
2、 最多可控制三臺(tái)循環(huán)泵自動(dòng)運(yùn)行；當(dāng)一臺(tái)循環(huán)泵不能滿足二次網(wǎng)的供水壓力（或流量）要求時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)將第一臺(tái)循環(huán)泵從變頻狀態(tài)切換到工頻狀態(tài)，然后變頻起動(dòng)第二臺(tái)循環(huán)泵投入工作，當(dāng)兩臺(tái)泵滿負(fù)荷運(yùn)行還不能滿足系統(tǒng)要求時(shí)，則依次起動(dòng)第三臺(tái)泵變頻投入工作。當(dāng)外網(wǎng)熱負(fù)荷減小時(shí)，系統(tǒng)將依次停掉先起動(dòng)的循環(huán)泵，保證外網(wǎng)壓力穩(wěn)定，這樣就實(shí)現(xiàn)了二次網(wǎng)的變流量自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，達(dá)到自動(dòng)、節(jié)能的效果。
3、 由于采用變頻控制技術(shù)，大功率的循環(huán)泵起動(dòng)和停止都由變頻器控制，對(duì)供電電網(wǎng)無浪涌沖擊，對(duì)供熱管網(wǎng)也無壓力沖擊，大大降低了管道、閥門的損壞率，同時(shí)對(duì)換熱站的電力變壓器的容量要求也大大降低，節(jié)省投資和維護(hù)費(fèi)用。
一次網(wǎng)流量調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)：
1、 根據(jù)二次網(wǎng)出口溫度自動(dòng)控制一次網(wǎng)流量調(diào)節(jié)閥的閥門開度，保證二次網(wǎng)出口溫度穩(wěn)定；
2、 具有戶外溫度補(bǔ)償控制功能，根據(jù)戶外溫度的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)二次網(wǎng)出口溫度：戶外溫度越高，二次網(wǎng)出口溫度越低；戶外溫度越低，二次網(wǎng)出口溫度越高。
3、 可在電腦控制器上手動(dòng)調(diào)節(jié)控制流量調(diào)節(jié)閥開度
具有遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通訊功能：
控制系統(tǒng)可配備RS485或以太網(wǎng)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通訊接口，可方便與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。在配備上位電腦時(shí)，可遠(yuǎn)程監(jiān)控?fù)Q熱機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)，并能根據(jù)設(shè)定的時(shí)間自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，可在電腦上隨時(shí)查詢、打印機(jī)組的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，并能在電腦上描繪、打印歷史溫度、壓力變化曲線，便于分析和掌握機(jī)組的運(yùn)行狀況，對(duì)故障進(jìn)行分析解決。
短信故障遠(yuǎn)程報(bào)警功能：
無人值守的換熱站需要配備故障自動(dòng)報(bào)警功能。在配備了短信遠(yuǎn)程故障報(bào)警系統(tǒng)后，通過微電腦控制系統(tǒng)，可以將換熱站內(nèi)的故障情況通過手機(jī)短信的方式及時(shí)發(fā)送到一部或多部手機(jī)上，便于維修人員及時(shí)處理故障。系統(tǒng)可以檢測(cè)的故障包括換熱站停電、換熱站跑水、漏水、補(bǔ)水泵停泵、補(bǔ)水箱缺水、循環(huán)泵停泵、變頻器故障多路報(bào)警信息等。
三、換熱機(jī)組遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的組成模式
換熱機(jī)組的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)目前多數(shù)采用互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制技術(shù)，每個(gè)換熱站的控制系統(tǒng)均通過互聯(lián)網(wǎng)與供熱中心控制室相連。通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制，具有通訊速度快、系統(tǒng)永遠(yuǎn)在線、隨時(shí)可以對(duì)任意一個(gè)換熱站進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。
方案（一）：有線連接互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)途徑：
1---每個(gè)換熱站需申請(qǐng)一個(gè)ADSL互聯(lián)網(wǎng)寬帶賬戶
2---每個(gè)換熱站需安裝一個(gè)寬帶路由器
3---換熱站的控制系統(tǒng)配置一個(gè)以太網(wǎng)通訊接口
4---中心控制室申請(qǐng)一個(gè)固定IP的ADSL互聯(lián)網(wǎng)寬帶賬戶
5---中心控制室的計(jì)算機(jī)用組態(tài)軟件編制一套網(wǎng)絡(luò)版集中監(jiān)控軟件
方案（二）：無線連接互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)途徑：
1---每個(gè)換熱站安裝一個(gè)GPRS /CDMA無線路由器
2---換熱站的控制系統(tǒng)增加一個(gè)以太網(wǎng)接口或RS485通訊接口
3---中心控制室申請(qǐng)一個(gè)固定IP的ADSL互聯(lián)網(wǎng)寬帶賬戶
4---中心控制室的計(jì)算機(jī)用組態(tài)軟件編制一套網(wǎng)絡(luò)版集中監(jiān)控軟件