供暖系统的分时分温控制器.pdf

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

如图1、图2所示，本发明的供暖系统包括热源1、分水缸2和回水缸3，分时分温控制器4包括控制模块、人机界面模块、无线通信模块、A/D转换器、温度传感器和流量计，控制模块包括主控CPU和扩展模块，主控CPU内集成通信接口和输入输出接口，扩展模块包括数字量输入输出模块和模拟量输入输出模块，人机界面模块、无线通信模块分别与控制模块的通信接口相连，该人机界面模块设有彩色触摸屏，A/D转换器与控制模块的输入输出接口相连，温度传感器、流量计分别与A/D转换器的输入接口相连。

控制模块型号（DL-CPU124）是一款可编程逻辑控制器，集成2个通讯口，其中一个是通信接口（PPI），另一个为自由通信口，内部集成MODBUS协议，14DI/10DO共24个数字量I/O，程序空间为12K，数据空间为8K，4个5KHZ高速计数器。硬件上采用输入信号光电隔离，输入点可以共阴或者共阳，可以配置每个输入点的滤波时间，达到较好的抗干扰能力。通讯接口防雷设计，可抗2000V电压冲击。能够与不同的模块一起应用，可扩展性较高。软件上CPU的位指令速度高达0.3us，浮点运算速度高达8us。12K的用户程序中有4K是用户的保密程序，四级的密码保护功能且程序空间只能单向下载，超强保密。

DL-CPU124的扩展模块包括数字量输入输出模块和模拟量输入输出模块，可以灵活配置，适应各种锅炉吨位的需求。DL-CPU124最多可接3个IO扩展模块，数字量最多可配置64DI/64DO，模拟量最多可配置16AI/16AO。模拟量输入模块采用先进滤波算法，采样稳定准确。输入输出信号范围广，电压或电流输入输出。12位精度，50HZ的采样频率，可以满足各类锅炉的应用场合。供电电源有反接保护，浪涌吸收功能，可适用于恶劣的锅炉房工作环境。信号输入电压最大达30VDC，保护能力强。数字量输入模块输入端采用双向光电隔离，可靠性高。采用先进的硬件滤波技术，滤波时间为4.5ms，抗扰动能力强。晶体管输出模块输出端光电隔离，带过压、过流等保护功能。单个模块的输入或输出最大点数为8点。

人机界面模块DL-HMI是以嵌入式低功耗CPU为核心（主频400MHz）的高性能嵌入式一体化触摸屏。该模块采用7英寸高亮度TFT液晶显示屏（分辨率800×480），四线电阻式触摸屏（分辨率1024×1024），同时还预装了微软嵌入式实时多任务操作系统WinCE.NET（中文版）和MCGS嵌入式组态软件（运行版）。供电电源为24VDC，有三类外部接口，分别为串、USB、以太网接口。

无线通讯模块DL-G/CNET是一款基于GPRS/TD-SCDMA公网的无线数据传输终端设备，提供全透明数据通道，可以方便的实现远程、无线、网络化的通信方式。DL-G/CNET模块与DL-CPU124的CPU中的RS-485通信接口连接，可以实现分时分温运行参数如出回水温度、阀门开度的远程传输与监控以及时段设置、阀门控制设定数据的与远程设置。

如图3所示，电源L2通过电源开关1QF2和1SK1与指示灯1HW1串连，连接到接地极N。电源L2通过电源开关1QF2和1SK1直接对DL-CPU124供电，连接口为1L、2L、3L,保险丝1FU1和无线通信模块GPRS串连相接，并联在指示灯1HW1的两侧；保险丝1FU2和流量计FT1串连相接，并联在指示灯1HW1的两侧；保险丝1FU3和三通调节阀V1串连相接，并联在指示灯1HW1的两侧；开关电源2IPS1有4个接口，L接口与保险丝1FU4相连，N接口与接地极N相连，V+接口、V-接口分别触摸屏的正负接口相连，同时向DL-CPU124供电，连接DL-CPU124的L1+、M接口，M接口同时连接DL-CPU124的1M、2M接口。

V+接口、V-接口对A/D转换器（DL-EM135）进行供电，连接A/D转换器（DL-EM135）的M、L+接口，L+接口分别连接着室外温度传感器的1接口、供水温度传感器的接口3、回水温度传感器的接口5和流量计的接口7，A/D转换器的四个模拟量输入口A-、B-、C-、D-接口同时连接到该A/D转换器的M接口。室外温度传感器通过接口2同时与A/D转换器的RA和A+接口相连，供水温度传感器通过接口4同时与A/D转换器的RB和B+接口相连，回水温度传感器通过接口6同时与A/D转换器的RC和C+接口相连，流量计通过接口8同时与A/D转换器的RD和D+接口相连，三通调节阀通过接口9、接口10分别与A/D转换器的M0和I0接口相连。

热源1通过总供水管与分水缸2相连，通过总回水管与回水缸3相连，分水缸2通过三条支路水管与回水缸3相连，在分水缸2和回水缸3的各支路水管连接处设有用户终端，该用户终端包括医疗区用户终端5、居民区用户终端6、办公区用户终端7，在各用户终端的供水管与回水管之间分别设有旁通管8，在旁通管8与用户终端供水管的连接处分别设有三通调节阀9，各三通调节阀9分别与A/D转换器的输出接口相连。各用户终端与热源1、分水缸2、回水缸3形成一个支路供水循环系统。

温度传感器包括室外温度传感器10、供水温度传感器11、回水温度传感器12，室外温度传感器与大气相连，供水温度传感器与分水缸2的供水管相连，回水温度传感器与回水缸3的回水管相连。

热源1将热水通过总供水管输送至分水缸2，由分水缸2通过三条支路供水管及三通调节阀9分别向医疗区用户终端5、居民区用户终端6、办公区用户终端7供水，再由各用户终端的回水管输送至回水缸3中，最后通过总回水管回到热源1。

分时分温分区域供暖调节的实现是在分时分温控制器4的控制下执行的，可以根据具体用户终端的区域、室外温度以及时间段来设定控制器，使整个过程智能化。例如在区分医疗区用户终端5、居民区用户终端6、办公区用户终端7在不同时间段的供暖需求可知：办公区域用户终端，在早上8点到晚上6点之间维持正常供暖温度，而其余时段则处于保温状态；医疗区域用户终端，24小时保持正常供暖温度；居民区域用户终端，白天8点到晚上6点之间保持正常供暖温度以下2℃左右，晚上6点到12点保持正常供暖温度，12点到次日8点保持正常供暖温度以下2℃左右。根据这三类用户终端的供暖需求，通过人机界面模块输入相应的用户终端供暖需求信息，在分时分温控制器4的控制下，通过室外温度传感器10、供水温度传感器11、回水温度传感器12提供的温度检测及流量计提供的支路流量，分时分温控制器4自动处理这些信息，通过调节三条支路的三通调节阀9来控制各个支路流量来现实不同用户终端在不同时间段温度调节的目的。如当室外温度高于系统设定的最适温度时，分时分温控制器4通过调节该支路的三通调节阀9来减少分水缸2供水管的流量，增加旁通管8的流量来降低供水温度，直到用户终端温度与设定的最适温度相当，实现自动化调节。

最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明的保护范围。