Xu Furong摘要：本文介绍了某小型供热网的微机集散控制系统的设计方案，根据用户高度分散的特点，采用智能数据采集前端加远程通讯和微机集中管理的方案是可行的，也是经济实用的。
关键词：供热网智能采集前端集散控制系统
Abstract：This paper introduced the design plan for the microcomputer distributed
control system of some small-sized thermal energy supply net. According to the trait of the users‘ high scatter, it is feasible and economic that adopt the intelligent
data collecting network,the long-range communication, and the microcomputer concentration control.
Keywords：The Thermal Energy Supply Net Intelligent Data Collecting
Network Distributed Control System（DCS）
［中图分类号］TP3 ［文献标识码］B ［文章编号］1606-5123(2002)03-0027-03
1 前言
　　由于小型火力发电机组效率低，对环境污染严重，所以国家对50MW以下的小火电采取逐步关停的政策，以保证能源的有效利用，并保护环境。电力可以远距离输送，但热能（蒸汽）却只能就近利用。对热耗量大的工业区（如纺织、印染、造纸等），除了需稳定供电外，还要稳定供热，这就是位于这些工业区的小火电厂（热电厂）得以保留下来的原因。因为在相对集中的工业区，如果没有集中供热，各工厂普遍采用小锅炉供热，会严重浪费能源及污染环境。对这样的工业区，必须实行由热电厂集中供热，实现热电联产，既提高了能源利用的经济性，又保护了环境，还人们一片蓝天。
图1 热网系统结构图2 供热网概况
　　苏亚能热电有限公司位于长江三角洲乡镇企业发达地区。装有两台220T/h燃煤锅炉及50MW发电机组，热电联产，以供热为主。其热网扩建工程为向8km外的A镇和B镇的将近50家热用户供热。A镇与B镇相距4km。在热电厂内设热网管理处，进行热能供应的集中管理；在A镇和B镇各设立一个管理站，分别管理A镇的20家热用户和B镇的30家热用户，用户分布在以A镇和B镇为中心的半径为3km的范围内，各用户到管理站的距离不等。图1是热网系统结构图。
　　A镇和B镇管理站把各热用户的蒸汽流量（瞬时流量和累计流量）、蒸汽压力、蒸汽温度等参数送到站级计算机处理后，传送到电厂热网管理处计算机，管理处计算机的数据亦能传送到电厂的管理计算机，并留有与厂内DCS系统的通讯接口，以便与DCS系统交换数据。热网集中管理系统如图2所示。3 系统配置
根据该热网工程供热管线长、热用户高度分散的特点，热网管理系统宜采用计算机集散控制系统：在电厂管理处及两个镇的管理站各设一台上位控制机，各热用户则采用智能数据采集前端的实施方案。A镇管理站暂设20个智能前端，B镇管理站暂设30个智能前端，以后随热用户的扩充可以增加。热电厂汽源参数的测量可由厂内智能前端完成，厂内智能前端直接挂接在热网管理处计算机上。
　　信号采用数据总线方式传送，考虑到可靠性及投资，信号采用有线传送方式（双芯屏蔽电缆），网络通讯线随供热管线一起敷设。整个网络的通讯距离约有50km，由于RS－485光隔超远程驱动器的通讯距离为10km，所以在超过10km处加装远程中继器，并采用数据总线冗余方式，以提高数据通讯的可靠性。
1) 热网管理处及镇管理站
研华工控机
● CPU：PⅢ866
● 内存：128M
● 硬盘：20G
● 驱动器：1．44M软驱＋40速光驱
● 鼠标器：WINDOWS标准键盘
● PHILIPS　21″彩显
● HP－6L激光打印机
● UPS电源：1000W
2) 各热用户
WC－95智能流量积算仪
● 任意选择0～10mA或4～20mA输入信号和输出信号，以及温度补偿用热电偶分度和热电阻分度号；
● 输入、输出均采用光电隔离，抗干扰性能强；
● 仪表设有对输入通道和输出通道的温度、时间漂移的自动补偿校正功能，因此测量精度高，稳定性好，仪表中不设任何调整电位器；
● 具有流量、热量的累积计算和超流量、超热量的累积计算，便于正确统计积算值超负荷时的积算，同时实现瞬时、累积双显示功能；
● 流量、热量计算采用了压力、温度的全量程范围补偿，补偿精度高，且当压力、温度信号出现故障时可以解除补偿功能；
● 具有RS232或RS422串行通讯接口，能向上位计算机传送数据；
● 具有越限报警和定时打印功能；
● 采用“看门狗”技术，当电源电压波动时，仪表不会出现“死机”现象；
● 具有时钟显示功能；
● 断电不掉数据且不用干电池；
● 测量范围：
瞬时流量 0～999.9t／h
累积流量显示八位（包括最后一位小数位）；
● 测量精度：瞬时值精度 0.5％±1字（SF）
累积值精度 0.5％（SF）
● 分辨率：0.1t/h
3) 远程通讯驱动器
CAN485G光隔超远程驱动器
● 通讯方式：RS－485
● 通讯距离：10km
● 通讯速率：4800bps
● 可带节点数：110个
● 隔离电压：2000V
4) 远程通讯中继器
YG－CAN光隔超远程中继器 ● 通讯方式：RS－485
● 中继距离：10km
● 隔离电压：2000V
4 系统功能
　　系统软件采用Windows 98/NT操作系统，全开放型、模块化设计，包括系统生成软件（图形生成软件、数据库生成软件、图元生成软件）及实时监控软件，用户在短时间内便可全面掌握整个系统的操作和应用。
1) 实时数据采集功能
　　智能采集前端将各用户的蒸汽流量、压力、温度信号进行实时采集，数据采集软件包括信号的正确性检验、数字滤波、非线性校正、补偿运算、限值比较和报警功能，以及平均值计算、累积值计算、变化率计算、性能和效率计算等功能。
2) 数据显示功能
　　具有各用户热能数据的一览显示、成组显示、模拟图显示、历史数据显示、历史数据趋势曲线显示、系统设备状态显示、实时日历时钟显示等功能。
3) 历史数据存储功能
　　具有历史数据、制表数据存储功能。历史数据可以保留一个月以上，重要的历史数据可以转存成文件长期保存。
4) 制表打印功能
　　系统具有定时（如一小时）打印报表和召唤打印报表的功能，以表格的形式打印各用户的热能参数。
5) 性能计算功能
　　用户可任意调用各种函数运算公式，生成各种性能计算功能（当用户计量仪表停电时，可按停电前的数据继续累积直至恢复，并记录停电时间）。
6) 自诊断和自恢复功能
　　系统具有网络在线诊断及故障指示功能，当故障出现时，系统可自动进行故障定位，并有报警显示和报警打印功能。系统通过“看门狗”技术，当程序因干扰出错时，自动恢复到正常运行状态。
7) 信息联网功能
系统数据可送入工厂管理网（MIS），便于及时了解供汽情况，提高管理水平，也可与DCS系统交换数据。
5 结论
　　上述供热网微机集散管理系统，经运行考验证明，数据计量准确，通讯可靠，各项功能发挥正常，受到用户的好评。由于采用WC－95智能流量积算仪，大大降低了工程成本，对于乡镇企业集中的小型供热网的微机管理系统，具有参考和推广价值。

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