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一、 系統(tǒng)技術(shù)要求
　　天橋小區(qū)空調(diào)供水系統(tǒng)由9臺熱泵機組（每臺熱泵機組均采用西門子S7-200系列PLC作為主控制器）；5口冷水井泵及其變頻控制柜；3臺循環(huán)泵及其變頻控制柜；熱水處理系統(tǒng)；1口熱水井及其控制柜以及其他工藝設(shè)備組成。
　　對自動控制系統(tǒng)要求是能夠?qū)崿F(xiàn)對電能，地熱能的合理利用；實現(xiàn)系統(tǒng)的運行的自動化以便減少操作的難度，降低運行成本；。對整個系統(tǒng)的具體要求是：工藝參數(shù)設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)視，對相關(guān)設(shè)備的控制。能夠在夏天制冷季節(jié)根據(jù)實際的供冷情況開啟關(guān)閉相應的熱泵機組，并根據(jù)實際情況實時調(diào)節(jié)冷水泵的供水量。

二、系統(tǒng)方案的確定
　　經(jīng)過反復的論證，在硬件方面決定采用了西門子的S7-300作為主控制器。原因有：
1、 以便采用profibus現(xiàn)場總線方式和熱泵機組的S7-200系列PLC進行通訊，來監(jiān)控機組的運行?，F(xiàn)場總線方式大大減少了接線，能夠?qū)崟r傳送大量的數(shù)據(jù)，提高了系統(tǒng)的可靠性。
2、 根據(jù)系統(tǒng)的技術(shù)要求系統(tǒng)所要監(jiān)控的數(shù)據(jù)點在300點左右，西門子的S7-300是模塊化中小型PLC系統(tǒng)，它性能優(yōu)異能滿足中等性能的要求任務，另外從價錢上講比較便宜。有很高的性價比。
3、 西門子的S7-300由于市場占有率高，所以很多上位軟件均支持和它的通訊。
天橋小區(qū)空調(diào)供水自控軟件使用MCGS組態(tài)軟件開發(fā)，該軟件有以下特點：
1、 在Microsoft Windows 2000平臺上運行，軟件性能優(yōu)異，運行穩(wěn)定。畫面簡潔美觀，操作方法簡單。
2、 從經(jīng)濟上考慮，比國外軟件便宜很多。由于是國內(nèi)軟件，在對不同設(shè)備（如變頻器；智能表）的驅(qū)動的開發(fā)上周期短。

一、 具體硬件控制運行方式的實現(xiàn)
1、 機組控制方式
　　機組最初打算以管網(wǎng)的溫度來實現(xiàn)對機組的開啟關(guān)閉，實際中不可行。因為機組本身是一套能夠自動加載和卸載的可自動調(diào)節(jié)的機組。這樣以來，邏輯上機組可以逐個正常開啟，但是由于每個機組都可以自動的卸載所以邏輯上不能夠?qū)C組進行逐個停機。
最終控制方案決定采用根據(jù)參與運行機組的優(yōu)先級和負載量（機組負載在0％、40％、70％、100％之間變化）來決定機組的開啟。例如：優(yōu)先級為1的機組先開啟，當該機組負載達到100％且運行超過15分鐘是就開啟優(yōu)先級為2的機組。當優(yōu)先級為2的機組負載達到100％且運行超過15分鐘是就開啟優(yōu)先級為3的機組，依此類推。關(guān)閉時當最后一個優(yōu)先級為n的機組負載達到70％且運行超過15分鐘是就關(guān)閉該的機組，當優(yōu)先級為n－1的機組負載達到70％且運行超過15分鐘是就關(guān)閉該的機組，依此類推直到剩下最后一臺機組。
　　機組的具體控制分為就地和遠控。就地是用機組本身的組合鍵啟停，遠控是用計算機對其起停。在遠控狀態(tài)下，遠控可分為自動和手動兩種。手動下的遠控可對機組進行單獨的起?？刂疲蛔詣酉碌倪h控需要對機組進行各項設(shè)置后，才可運行（如下圖所示），先要設(shè)置一下手自動切換，再設(shè)置一下優(yōu)先級。然后再按下機組系統(tǒng)啟停按鈕。機組就可按優(yōu)先級的順序啟停機組了。
注：A、機組的就地遠控是由機組是否就地開啟來決定。
B、機組在自動狀態(tài)下啟動關(guān)閉按優(yōu)先級的順序如開啟按照1、2、3、4、5、6、7、8、9；關(guān)閉就按著9、8、7、6、5、4、3、2、1，優(yōu)先級可在上位機上設(shè)定。只有設(shè)置了優(yōu)先級的熱泵機組才參與自動運行。
C、為提高系統(tǒng)的可靠程度。機組在啟動時采用就地和遠控混合開啟的方法。例如就地開啟優(yōu)先級為1的機組，這樣在自動出現(xiàn)問題時，就地開啟的機組就不會關(guān)閉。而且優(yōu)先級為1的機組同樣參與自動的邏輯判斷。

　　作為組附屬于相應的熱泵機的電動閥，它的控制方式分為自動和手動兩種：
　　電動閥自動只能在相應機組為遠控操縱方式下才起作用，在自動方式下它會隨機組的開啟而自動提前1分鐘開啟，隨機組的關(guān)閉而關(guān)閉；電動閥手動時，則可隨時手動操縱開閉電動閥。

3、 井泵的控制方式
　　井泵的控制本來打算采用根據(jù)管網(wǎng)的壓力，用PID控制使水泵恒壓供水。實際中不可行，因為回水采用直接回到地下的方式，回水口沒有壓力。造成了在整個冷水供回水管網(wǎng)中水壓很小大概0.001MPa，而且波動很大。
　　最終井泵的控制方式?jīng)Q定采用PID控制供回水的溫差,使溫差在恒定值，由于變頻器的頻率過低是就不能抽上水。所以在考慮使用PID是要考慮變頻器的最小頻率。
　　同熱泵機組一樣，多臺井泵的控制也采用優(yōu)先級的控制方式，只有設(shè)置了優(yōu)先級的井泵才參與自動運行。
　　在實際運行中也采用就地和遠控混合開啟的方法。例如就地開啟優(yōu)先級為1的井泵，這樣在自動出現(xiàn)問題時，就地開啟的井泵就不會關(guān)閉。而且優(yōu)先級為1的井泵同樣參與自動PID的邏輯判斷。


　　說明舉例：井泵1控制分為就地和遠控。就地是用控制柜上按鈕啟停，遠控是用計算機對其起停。在遠控狀態(tài)下，遠控可分為自動和手動兩種。手動下的遠控可對井泵起?？刂?；自動下的遠控需要對井泵進行各項設(shè)置后，才可運行（如下圖所示），先要設(shè)置一下就地遠控手自動切換，再設(shè)置一下優(yōu)先級。然后再按下井泵系統(tǒng)啟停按鈕。井泵就可按優(yōu)先級的順序啟停機組了。




　　4、 熱水循環(huán)系統(tǒng)的熱水循環(huán)泵由于是單臺熱水井泵，采用變頻器自身PID控制，控制對象為水壓。
　　5、 熱水循環(huán)系統(tǒng)的供水泵由于是 也采用變頻器自身PID控制，控制對象為地熱供水水壓。

三、具體軟件控制運行方式的實現(xiàn)
　　為了能夠直觀的監(jiān)控數(shù)據(jù)上位軟件畫面由以下畫面和組件構(gòu)成。
1、屏幕最上面是菜單選擇條，通過點擊各個按鈕來選擇窗口。(圖2－1)


1).登陸/注銷
點擊“登錄”，出現(xiàn)以下對話框。


　　不同的登錄用戶有不同的權(quán)限，用負責人登錄就可以更改機組的優(yōu)先級、井泵的優(yōu)先級，退出系統(tǒng)。用操作人員登錄可進行手自動切換，手動開關(guān)等操作。不登錄，僅能瀏覽數(shù)據(jù)，不能進行任何操作。
點擊“注銷”按鈕可進行注銷操作。為防止非操作人員對設(shè)備進行誤操作，請操作人員在離開時進行注銷。

2).熱泵機房
　　當進入工程后，首先進入熱泵機房。此界面直觀顯示了熱泵機房內(nèi)的設(shè)備的當前狀態(tài)。熱泵機組的開停狀態(tài)（開就閃爍，關(guān)就靜止）；電動閥的閥位（開閥為綠色、關(guān)為紅色沒有反饋時為灰色），循環(huán)泵的開啟狀態(tài)（開為綠色、關(guān)為紅色）。當?shù)卿浐?，可對冬夏季按鈕進行切換，這樣相應的手動閥門顯示開合，系統(tǒng)開始進行季節(jié)的轉(zhuǎn)換。系統(tǒng)自動起停鈕在機組的手自動和優(yōu)先級均設(shè)置好后就可以按下進行機組的自動運行了。


　　點擊“機組監(jiān)控”按鈕，進入以下畫面。該畫面全面的反映的當前九臺機組的運行參數(shù)。
　　當機組以現(xiàn)場方式啟動時，就地遠控指示，顯示就地；沒有以現(xiàn)場方式啟動的均顯示遠控。在機組系統(tǒng)停機的情況下，可以用手動的方式對機組進行手動的起停。


　　點擊“閥監(jiān)控”按鈕出現(xiàn)以下畫面。該畫面反映了當前的閥位。當操作員以上級別的人員登錄后，可對閥門進行操作。在手動情況下可隨時對閥門進行手動的開合，為防止誤操作，開關(guān)閥按鈕在按下2秒鐘后才起作用。在自動情況下只有相應的機組用遠控方式起停時，電動閥才起作用。


3)現(xiàn)場井泵
　　點擊“現(xiàn)場井泵”就進入如下畫面。該畫面全面的反映了5臺井泵及混水泵的運行狀態(tài)。當井泵在遠控狀態(tài)下，把井泵設(shè)置為手動時，可以手動起停井泵并使井泵按輸入的頻率運行。當井泵優(yōu)先級和手自動均正確設(shè)置并把相應的供回水溫差設(shè)定好（推薦值6攝氏度左右），就可以按下井泵自動起停鈕進行井泵的自動起停了。


4).實時數(shù)據(jù)
　　點擊 “實時數(shù)據(jù)”來進入模擬量參數(shù)窗口，本窗口把管道壓力，液位，溫度，流量，濃度報警參數(shù)以表格的形式表現(xiàn)出來，使人一幕了然。


5).歷史數(shù)據(jù)
　　點擊 “歷史數(shù)據(jù)”按鈕來進入歷史數(shù)據(jù)窗口，在該窗口下可以瀏覽相應的歷史數(shù)據(jù)。


8） 實時報警
　　點擊屏幕最上邊的窗口選擇條中的“實時報警”來進入實時報警窗口，實時報警窗口顯示當前時刻發(fā)生的報警信息。當有新的報警發(fā)生時，畫面上的報警燈信息會以紅色的狀態(tài)來提醒用戶
9） 歷史報警
　　在實時報警窗口按“歷史報警”按鈕可以切換到歷史報警窗口。歷史報警窗口顯示的是所有歷史報警。窗口內(nèi)顯示歷史報警數(shù)據(jù)。 “打印”按鈕可以打印報警窗口。

　　經(jīng)過一年多的運行考驗，該系統(tǒng)安全可靠。達到了最初的技術(shù)要求，很好的解