一、系統概述
某市換熱站遠程集中監控系統主要目的是對供熱區內的新建居民小區換熱站運行情況進行遠程集中監控,保證居民生活供熱質量。系統具有數據采集及傳輸功能:能夠實時采集區域內所有換熱站(包括水-水站、氣-水站)的全部技術數據,包括壓力、溫度、流量、熱量、水電消耗及水泵狀態等各種基礎數據,通過公司專用電話網絡將各個子站的數據傳輸到中央調度室,公司調度可以在調度室了解到各個換熱站的各項運行參數,能夠控制單個站點的手動/自動運行方式。整個系統包括17個換熱站及1個監控中心,以后每年有新增站點。
二、技術難點
該系統是個典型的SCADA系統的分布式控制系統,系統分布區域廣,通訊方式復雜,現場技術調控手段復雜,對可靠性穩定性要求更高,在項目的實施過程中將會遇到多個疑難問題,如何解決好這些疑難問題,將對整個項目的順利實施起到重要的作用。
u 目前缺少全面的參數測量手段,無法對運行工況進行系統的分析判斷;
u 系統運行工況失調難以消除,造成用戶冷熱不均;
u 供熱參數未能在最佳工況下運行,供熱量與需熱量不匹配;
u 運行數據不全,難以實現量化管理。
u 系統調試中,涉及到與多個電氣設備如加壓泵、電動閥門、變頻器等連鎖控制,而這些電氣設備能否在系統的控制下正常的運行,是該系統實施成功與否的關鍵。
u 工程中變頻器、和流量計采用自定義協議RS232/485通訊完成數據的采集,轉換為標準Modbus協議。由于采用的自定義協議種類多,RS232/485需要單獨口通訊,所以需要通訊口數量大于3個。如有些流量計本身具有數據接口,但其通訊協議為其本身所特有。
三、解決方案
ECHO SCADA 5000系統是真正的分布式數據采集與監控系統。系統上每一臺計算機都是一個獨立的節點,每個節點獨立執行系統初始分配的任務。這種結構的優點就是不會因為一個節點的離線而影響整個網絡的運行。ECHO SCADA 5000系統通過客戶機/服務器模式進行節點對節點的通訊,是網絡上的節點共享數據。ECHO SCADA 5000系統再廣域網上運行時一樣,遠程訪問不同位置上的節點就如同訪問本地局域網上的節點。
1、使用產品
SuperE-M。該款RTU是面向數據采集與監控的微型通用RTU。在程序的控制下,控制器可完成復雜的數據采集、邏輯和過程控制等功能。支持GPRS/CDMA、無線電臺、RS-485、PSTN、Ethernet、微波、衛星、無線網橋等通訊方式,可方便地組成SCADA系統,實現本地∕遠程測控。
Ø 采用先進的32位芯片,嵌入式實時多任務操作系統。
Ø 符合IEC61131-3標準,支持LD、FBD、IL、ST、SFC五種編程語言。
Ø 支持15點以下的I/O信號數據采集、邏輯和過程控制等功能,有多種控制器類型可選,滿足用戶的不同需求,也可根據用戶需求對I/O數量配置進行定制。
Ø 支持Modbus RTU/ASCII/TCP、DNP3等通信協議,具有RS232、RS485、Ethernet等通信接口。
Ø 電源、信號輸出輸入端均采取隔離保護,并與主控電路隔離。
Ø 看門狗及數據掉電保護功能,可長期保存設定參數及歷史數據。
Ø 工業標準設計,DIN導軌安裝結構,方便現場安裝及內部硬件組態。
Ø 元器件采用優秀的工業級產品,經過嚴格的測試和篩選。
Ø 工作溫度-40~70ºC,工作濕度5~95%RH,適應各種室外惡劣環境。
Ø 產品通過CE認證。
組態軟件。系統可實現靈活組態,支持多種通訊協議接入。在實現系統要求功能的基礎上,用戶也可方便地進行維護和二次開發。
撥號MODEM。外置式專線 MODEM采用工業級ROCKWELL芯片,RS232外置接口Modem品質優良性能優越,對電話線路有較好的適應能力,不易斷線連線速度高完全支持PNP功能,安裝方便可在WIN2000、WINXP等目前流行的操作系統下運行,可使用于DOS環境下的一些數據傳輸軟件、通過端口直接對MODEM進行操作。
2、通訊模式
3、系統功能
數據調度監控中心。數據中心采用計算機監控系統作為監督、管理系統,它除了實現現場參數的顯示、記錄、打印和報警功能外,還可以對供水溫度進行最優化計算,用來指揮控制系統,以此去自動調整給定值,從而使供熱過程處于最優狀態。
換熱站。各換熱站通過RTU控制器對站內供熱運行的溫度、壓力、流量、熱量等參數的檢測,通過PID控制方法結合室外溫度、參數設定值調節變頻器輸出和閥門輸出,達到保證供熱質量并且節能的目的。監控中心和現場RTU直接通過撥號MODEM發送到數據中心服務器的組態軟件中;數據中心將收到的數據處理后保存,將處理結果用控制指令發送到各換熱站,真正達到了無人職守。
4、應用效果評估
城市集中供熱工程SCADA系統的成功運行,全面提高了供熱技術水平。系統對于保證供熱系統優質供熱、安全運行、經濟節能、環境保護等各個方面都具有十分重要的作用。
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