一、概述： 神木市经济技术开发区换热站智能控制系统，利用物联网做为技术手段，实现远程监测、数据分析、远程控制和智能调度等功能，为城市的供热带来了创新技术和发展潜力。 多种变频控制模式和温度控制模式供用户选择，单个换热站自动控制系统，包括电源柜、变频器柜和控制柜组成，其中控制柜内安装有4G远程模块、无线AP等设备、站内还安装有高清广角摄像头，实时监测站内情况，实现对换热机组全面的自动控制。 控制系统使用西门子 S7-200smart 系列 PLC作为控制器，经过模拟量扩展模块读取现场变送器采集到的数据，用于控制外部设备和远传至触摸屏和上位机进行显示。现场操作使用
西门子line 700 触摸屏，简单直观，包括流程画面、操作画面、参数画面和报警画面等。 中控室LED大屏用于显示视频监控画面或者组态软件画面。触摸屏和上位机为并行操作方式，根据设置参数自动运行，从而来控制每个换热站的设备。 2.1 站内设备 (1)PLC控制柜，用于采集现场仪表，阀门开度等数据，并能远程控制水泵和阀门。 (2)高清广角摄像头视野更广阔，能够全面查看站内设备情况。大容量硬盘录像机，能够存储大约30天视频。 (3)UPS在市电断电后能够系统继续提供电源，保障了系统的稳定性。 (4)4G模块让PLC与公网连接，通过微信小程序能够远程查看站内数据，显示报警信息。 (5)无线AP让站内网络通过无线方式与中控室连接，让通讯网络更加快捷。 (6)烟雾传感器实时监测站内环境，如发生火灾会直接触发报警，并将报警信息上传至中控室。 (7)水浸传感器实时监测站内有无漏水情况，如站内发生漏水，当水到达传感器时，会直接触发报警，并将报警信息上传至中控室。 2.2现场控制柜 (1)图2-1-1为现场控制柜操作面板，
绿色指示灯为水泵运行指示， 绿色按钮为水泵启动按钮，红色按钮为水泵停止按钮，黑色旋钮为水泵手自动切换旋钮。 (2)循环泵和补水泵为手自动控制方式。 (3)当旋钮位于“手动”模式，按控制面板上的“启动”或“停止”按钮，来控制水泵的启停，此时水泵无任何连锁控制。 (4)当旋钮位于“自动”模式，触摸屏和上位机可并行控制水泵，根据设定参数自动运行。
图2-1-1 控制柜操作面板
图2-1-2 现场控制柜内设备 3.1触摸屏
图3-1-1 主画面 (1)通过触摸屏底部菜单栏“换热机组”按钮，进入当前画面。 (2)画面显示站内换热机组一次网和二次网供回水压力、温度，调节阀开度，以及室外温度等数据。 (3)画面显示一次网瞬时热量、补水瞬时流量等能量损耗数据， (4)机组循环泵、补水泵的运行状态、频率和电流等数据也实时显示在当前画面中。
图3-1-2 数据画面 (1)通过触摸屏底部菜单栏“数据画面”按钮，进入当前画面。 (2)画面显示本站电能参数，如：相电压、线电压、相电流、三相有功功率，用电量。 (3)画面显示二次网补水瞬时流量和累计流量，一次网瞬时流量、热量，累计流量、热量。
图3-1-3
手动操作画面 (1)通过触摸屏底部菜单栏“手动操作”按钮，输入用户账号：ADMIN密码：666666，点击“确定”，进入当前画面。 (2)当水泵状态为“远程”时，可对水泵进行启停操作。 (3)水泵工作模式分为“单动”和“联动”，选为“单动”时，按下“启动”按钮，水泵开始运行。按下“停止”按钮，水泵停止运行。选为“联动”时，水泵为轮循工作模式，水泵根据设定的时间，轮循交替运行。
(4)泄压阀工作模式分为“手动”和“自动”，选为“手动”时，按下“打开”按钮，阀门打开。按下“关闭”按钮，阀门关闭。选为“自动”时，阀门根据设定的参数，自动运行。
图 3-1-4
参数设置画面 (1)通过触摸屏底部菜单栏“参数设置”按钮，输入用户账号：ADMIN密码：666666，点击“确定”，进入当前画面。 (2)本画面可以设置水泵运行频率，当水泵为“联动”工作模式，会根据轮循时间工作。 (3)补水压力上下限设置，保证二网供水压力的稳定。 (4)当二次供水压力超过泄压上限值，泄压阀打开，压力下降至泄压下限值，泄压阀关闭。 (5)当水箱液位超过高限值或者低于低限值，系统产生报警，低于低限值补水泵停止运行。
(6)系统根据设置的报警值，产生相对应的报警信息。
图3-1-5
温度补偿画面 (1)通过触摸屏底部菜单栏“温度补偿”按钮，输入用户账号：ADMIN密码：666666，点击“确定”，进入当前画面。 (2)调节阀有手自动模式，旋钮位于“手动”模式，阀门开度直接输入百分比值。旋钮位于“自动”模式，可分为“供水温度”和“温度补偿”两种方式进行工作。 (3)旋钮位于“供水”模式，调节阀根据二次供水温度和设定目标温度，自动调节阀门开度。 (4)旋钮位于“补偿”模式，调节阀根据室外温度和设定温度曲线，自动调节阀门开度。
图3-1-6
运行时间画面 (1)通过触摸屏底部菜单栏“手动操作”按钮，进入当前画面。 (2)画面分别记录两台循环泵和两台补水泵累计运行时间和轮循剩余时间。
(3)水泵选择联“动模”式，且设置轮循时间，当剩余时间为“0“时，当前水泵停止运行，另一台自动运行。
(1)通过触摸屏底部菜单栏“报警画面”按钮，进入当前画面。 (2)画面记录系统所产生的报警信息，包括日期时间。 3.2上位机 (1)鼠标右键“WITLINE”图标，登录账号。 (2)进入软件界面后，点击“设备列表”，在列表中选择站名， (3)在右侧选项中点击“配置与桥接”，选择“远程桥接”， (4)在“桥接网络通道1”，点击“启动”按钮，完成站点网络链接，每个站点启动时间间隔10S。 (5)隔压站必须启动“桥接网络通道1”和“桥接网络通道2”。
图3-2-1
WITLINE软件界面
完成网络连接后，右键桌面“力控forcecontrol V7.2”图标，进入界面后，点击“运行”按钮，进入初始界面。 (1)画面显示开发区所有换热站流程。隔压站一次网和二次网供回水压力、温度，热量损耗等数据以及显示循环泵、补水泵运行状态、变频器频率。 (2)每个站名的旁的“小房子”图标上的原点表示通讯状态，绿色表示通讯正常，黄色表示网络断开。 (3)画面分别点击每个站名，进入对应站的流程画面。
图3-2-3 流程画面 (1)进入画面后，实时显示当前站的一次网和二次网供回水压力、温度，热量、流量、用电量损耗和阀门开度等数据。 (2)画面显示一次网瞬时热量、补水瞬时流量等能量损耗数据， (3)机组循环泵、补水泵的运行状态、频率和电流等数据也实时显示在当前画面中。 (4)点击“1#循环泵”，进入参数设置画面。
图3-2-4
参数设置画面 (1)循环泵：通过输入工作频率，改变循环泵运行频率，（工作模式为单动）点击“启动”“停止”按钮，可启停对应水泵。（工作模式为联动）循环泵会根据轮循时间，水泵依次交替运行。循环泵低于二次供水压力上下限时，水泵停止运行，压力恢复正常值时，谁泵自动启动。 (2)补水泵：通过输入工作频率，改变补水泵运行频率，（工作模式为单动）点击“启动”“停止”按钮，可启停对应水泵。（工作模式为联动）补水泵会根据轮循时间，水泵依次交替运行。当二次回水压力低于设定值，水泵启动，高于设定值时，水泵停止。 (3)泄压阀：按钮位于“自动”模式，当二次供水压力高于上限设定值，阀门开启，低于下限设定值时，阀门关闭。按钮位于“手动”模式，点击“打开”“关闭”按钮，可打开与关闭阀门。 (4)调节阀：调节阀有手自动模式，旋钮位于“手动”模式，阀门开度直接输入百分比值。旋钮位于“自动”模式，可分为“供水温度”和“温度补偿”两种方式进行工作。 (5)旋钮位于“供水”模式，调节阀根据二次供水温度和设定目标温度，自动调节阀门开度。 (6)旋钮位于“补偿”模式，调节阀根据室外温度和设定温度曲线，自动调节阀门开度。 (7)报警参数：通过设置报警参数，可以使系统运行更加安全和稳定。 (8)补水压力上限或者下限报警，循环泵停止运行，压力恢复时，循环泵自动启动，补水箱高液位只产生报警，低液位停止补水泵，液位恢复正常时，允许补水泵启动。二次回温报警只产生报警信息。
(1)进入报表主菜单后，点击菜单上的站名，进入对应的站数据报表。 (2)在报表内型下拉框选择则报表类型：自由报表、日报表、月报表、年报表。 (3)设置查询起始时间、查询时间长度、时间间隔后点击“查询”按钮，即可生成所查询的历史报表。 (4)点击“导出”按钮，可以将查询的报表导出指定的目录，报表以XLS格式保存。 (5)点击“打印”按钮，可以将查询的报表打印。在弹出的打印选项中，可以设置打印的条件。 (6)点击表中“第一页”，显示为运行数据报表，点击表中“第二页”，显示为能耗数据报表。
图3-2-6 实时曲线画面 (1)
进入曲线画面后，点击右侧菜单上的站名，画面会显示对应的站的曲线。
图3-2-7 报警画面 (1)当系统产生报警时，报警画面实时显示报警内容，并发出声音提示音。 (2)表中红色内容为新产生的报警，操作员未进行确认。绿色内容为，操作员已确认的报警。蓝色内容为自动恢复报警。 (3)表的左上角操作栏中，可以选择“实时报警”或“历史报警”，当选择“实时报警”时表中显示当前系统实时产生的报警，包括确认、未确认和自动恢复的报警。当选择“历史报警”时，需要输入查询的起始和结束时间，点击“查询”后。表中显示当前时间段产生的报警，包括确认、未确认和自动恢复的报警。 (4)消音：当系统发出报警声音时，可点击左上角操作栏中的“确认”或“消音”按钮，即可停止声音。 (1)在对计算机、打印机开机以前应先打开ups电源,再对计算机等配套设备依次进行开机,避免电压不稳对计算机造成的损害。 (2)不得私自修改工控机中的设定参数,避免联锁设备受到损害,引起事故。 (3)除维护人员正常工作外,不得私自拆装现场工控机等。 (4)除工作需要的正常操作外,不得私自切换工控机画面,以免不能在第一时间内查看现场状况,造成事故. (5)因操作人员误操作对工控机画面中所显示的参数进行修改,应立即联系维护人员进行恢复,以免造成事故。 (6)由于操作人员误操作对电动执行机构进行动作,应立即恢复原况。 (7)操作人员在对设备清洁、吹扫过程中无意动开关或线路,都应在最短时间内恢复,把损失减到最小。 (8)不得擅自离岗,要及时调整各工艺参数，保证系统稳定运行。 (9)不得将工控机上“软件狗”随意插拔，避免系统网络中断。 (10）不得将U盘、移动硬盘等设备接入工控机，避免工控机中毒，造成系统瘫痪。 < |
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