热力公司GPRS换热站控制管理系统安装调试方案

无人职守换热站运行管理系统概述 　　目前城市供热系统中存在两种介质置换形式，一是汽水交换，二是水水交换。蒸汽管网运行管理系统是供热公司为了提高管网运行能力，及时全面了解一次网、热力站的运行情况，提高换热站自动化水平而进行的技术改造项目。该系统通过对换热站参数的采集，以组态的形式，将蒸汽管网和换热站的实时运行数据通过通信网络传递给中心的管理系统，通过对数据的分析，合理配置供水温度及调配汽源，及时调节管网负荷、为安全运行生产提供必要的数据依据。 本系统包括以下几大部分：上位机管理软件、换热站控制系统、GPRS通讯网络系统。 第一部分 管理系统中心软件部分 　　管理软件是系统的灵魂，一个良好稳定的软件能够保证系统稳定地完成设计的功能。 a.报表功能 　　日报表统计当天实时的运行数据，列出当天每次采集的运行状态；月报表统计当月每天的运行数据，列出每天的运行状态；年报表统计一年12个月每月的运行状态。报表可按照用户要求定制，直接进行预览、打印。 b. 图表曲线功能 　　系统可以针对某一站点或者整个系统自动做出日管网压力趋势曲线，月管网压力趋势曲线，年管网压力趋势曲线。直观的反映出各站的用气情况。曲线可任意放大、缩小和拖动。 c. 故障处理和报警功能 　　主控室对于出现的通信故障和数据超限产生报警，并将产生报警的时间和原因记录入数据库，报警方式为窗口提示、声音报警等。 d. 强大的数据库查询功能 　　操作员可通过设置不同的查询条件（包括时间、站点、数据范围等）从数据库中获得各种历史数据，显示这一时刻的运行参数。也可查询报警记录，获得产生报警的时间和原因。数据库可维护，该库格式为网络数据库SQL SERVER，可对各种数据进行分析，并可在权限范围内实现局域网内数据共享。 e. 完整设备数据库 　　软件中可录入每个站点现场所用设备、管径等，以及现场联系人的名字和电话，使用起来更方便。 f. 兼容不同通信协议 　　在监测网络中可有不同厂家的仪表，通过设备选择可设定仪表所用的通信协议，数据接收时自动辨别。并可根据用户要求增加通信协议。 g．系统安全设置 　　系统设置多级权限，不同权限的功能有所不同。系统管理员可以使用所有的功能，而对于一般用户来说，数据库维护，系统维护等一些涉及系统内部安全的设置功能限制使用。 h. 网络数据共享 　　采集中心服务器运行网络版的采集软件，可以通过局域网把各个采集终端的数据共享给有关领导和部门；局域网的授权用户可以查看、调阅数据库的内容，实现办公自动化。 j.控制组态部分 　　控制界面才用组态的方式，使调度人员更清晰简洁的了解换热站情况，使控制功能操作简单方便。 　　由于主要的控制功能主要由换热站控制器完成，软件在控制过程中主要起到管理干预的作用。一般通过下面三种方式： ◆远程系统通过GPRS通信网络对控制方式的干预，可以实现控制方式的远程更换； ◆远程系统通过GPRS通信网络对现场设备的干预，可以实现远程对现场设备的启停及阀门的开关。 第二部分 换热站控制系统 1、控制器简述 　　SIMATIC S7-200系列PLC适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。 ---- S7-200系列在以下几个方面表现出色： --------* 极高的可靠性 --------* 极丰富的指令集 --------* 易于掌握 --------* 便捷的操作 --------* 丰富的内置集成功能 --------* 实时特性 --------* 强劲的通讯能力 --------* 丰富的扩展模块 2、S7-224XP组态部分 　　换热站的控制过程是通过对PLC编程来实现。通过编程命令或梯形图来设定其工作模式，对过程变量或状态进行监测和控制。 （一）数据采集部分 　　S7-200具有良好的数据采集、储存、运算、输出等功能。实时数据存储区存放各个通道实时测量结果、运算结果、开关状态、运算参数等，其中包括参数存放地址、参数类型（AI、AO、DI、DO）、返回参数值及类型等。 根据实际现场的情况，数据采集参数表如下： （二）控制功能部分 　　控制部分的原则一般遵循：控制功能在控制站完成，上位机负责现场运行组态，必要时进行远程干预。即集中控制，远程管理。 在控制器组态过程中，通过PLC的运算和逻辑功能可以设置多种控制方式，调度人员根据实际管网的运行及天气情况，可以在管理软件中自由切换。 1、供温曲线方式：可以根据供热企业每年运行的经验值进行编制温度曲线。 2、温度设置方式：调度人员可以根据天气情况在调度中心把供水温度广播到各个换热站。 3、阀门开度方式：调度人员可以根据天气情况在调度中心把阀门开度广播到各个换热站。 4、时段调节方式：根据不同时段的室外温度，编制温度曲线。 　　PLC对采集到的数据进行分析，根据不同的控制方式对现场设备进行控制和调节，比如阀门开度、电机启停等，在整个控制过程中形成一个良好的封闭回路。 控制条件可以根据现场的实际运行情况进行选择： ◆可以根据温度供水曲线通过PID调节对阀门开度进行控制； ◆可以根据回水压力对循环泵电机进行启停控制； ◆可以根据水箱水位对补水泵电机进行启停控制； ◆可以根据室外温度与回水温度的对应值对电机及阀门开度进行控制。 ……….. 以上所有这些控制功能均通过PLC的逻辑功能开实现。 第三部分 GPRS通信部分 　　GPRS 是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的英文简称，是在现有GSM 系统上发展出来的一种新的承载业务，目的是为GSM 用户提供分组形式的数据业务。GPRS 采用与GSM 同样的无线调制标准、同样的频带、同样的突发结构、同样的跳频规则以及同样的TDMA 帧结构，这种新的分组数据信道与当前的电路交换的话音业务信道极其相似。因此，现有的基站子系统(BSS)从一开始就可提供全面的GPRS 覆盖。GPRS 允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据，而不需要利用电路交换模式的网络资源。从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务。特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。GPRS 理论带宽可达171.2Kb/s，实际应用带宽大约在10-70Kb/s，在此信道上提供TCP/IP 连接，可以用于INTERNET 连接、数据传输等应用。 特点： A，永远在线： GPRS DTU一开机就能自动附着到GPRS网络上，并与您的数据中心建立通信链路，随时收发用户数据设备的数据，具有很高的实时性； B，按流量计费：GPRS DTU一直在线，按照接收和发送数据包的数量来收取费用，没有数据流量的传递时不收费用； C，高速传输：GPRS网络的传输速度最大可以高达160Kbps,速度的高低取决与网络运营商的设置。现在根据中国移动公司的情况，网络的传输速度可以稳定在20—40Kbps。 D，组网简单：GPRS的无线DDN可以通过INTERNET网络随时随地构建覆盖全国的虚拟移动数据通信专用网络，为广大的中小企业提供接入便利，费用低廉的通信方式。 E，通信链路由专业运营商维护：由于采用中国移动的GPRS 数据业务，因此链路维护也由中国移动负责，免除通信链路维护的后顾之忧； F，防雷击：由于采用中国移动的GPRS 数据业务，所以在不影响上网的前提下GPRS DTU的发射功率非常小，天线非常短，而且无需高架，克服了有线传输和无线电台传输容易引雷击坏设备的缺点。 第四章 备注说明 　　PLC通信部分的编程是蒸汽管网运行管理系统的难点，既涉及到与调度中心的通信，又涉及到和一次网的而次仪表及电量RTU的通信，所以处理好PLC的通信机制是本系统的技术关键。 　　该系统本着安全、稳定、可靠的原则，系统软件具备模块化，易于扩展和兼容，能够随企业的发展而扩展功能。