CN104165412B - 基于物联网的锅炉供暖智能控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种基于物联网的锅炉供暖智能控制系统及方法,由物联网远程监控终端、远程网络通讯连接设备和锅炉控制系统构成,该系统将先进的物联网移动终端与PLC工业自动化技术相结合,并具备远程通信能力,使得异地锅炉能够统一受到监控。不在现场时,可以通过物联网远程监控终端实时监控锅炉运行状态,提高锅炉生产作业效率和安全性;利用人机界面彩色触摸屏来监视供暖系统的运行状态,同时兼备连锁与报警的自动故障应急处理能力;根据室外温度、回水温度等实际工况,引入模糊自适应PID控制器,对炉排转速、给水泵、补水泵转速、鼓风机、引风机转速进行最优变频调速,实现锅炉供暖系统智能、高效、平稳、可靠地运行。
Description
技术领域
本发明属于锅炉供暖领域,特别涉及一种基于物联网的锅炉供暖智能控制系统及方法。
背景技术
随着生活水平的不断提高,人们对城市生活供暖质量的要求也越来越高。目前,冬季采用锅炉供暖在我国北方仍然占据着主导地位,但绝大多数锅炉房内各控制系统的配置相对来说比较落后,对风机、循环泵电机以及水泵电机的变频调速还是停留在PID控制方式的阶段,这样并不能很好的对各变频装置进行优化控制,实现电机运行转速的最优化,从而无法达到对水温的实时、稳定控制的目的。
另外,对锅炉房安全的监控多数只停留在了现场阶段,各锅炉房之间无法传达运行状况信息,无法及时的根据异地锅炉的故障来找到解决和防范的措施,提高安全性能。就上述问题,我们有必要开发一套既能够对供暖系统的运行进行平稳、可靠的控制,又能够集中地对多地锅炉的运行状态进行远程、实时、有效监控的控制系统。
发明内容
发明目的
为了克服锅炉供暖控制系统现有不足,本发明提供了一种基于物联网的锅炉供暖智能控制系统及方法,可实现对多地供暖锅炉的远程监控,实时反馈各地锅炉的运行状况,及早获悉故障信息,某一处锅炉出现问题时也能够及时通知异地锅炉,加以检查和防范,大大提高供暖锅炉的安全性能。
技术方案
一种基于物联网的锅炉供暖智能控制系统,由物联网远程监控终端、远程网络通讯连接设备和锅炉控制系统构成,其特征在于:物联网显示与监控终端与远程网络通讯连接设备的GPRS调制解调器通过GPRS网络以及互联网通信连接;锅炉控制系统与远程网络通讯连接设备的GPRS调制解调器通过RS232串口通信连接。
物联网远程监控终端包括PC工控机和互联网接入装置。
远程网络通讯连接设备包括RS232串口装置、GPRS调制解调器、SIM卡;RS232串口装置包括RS232通信接口和RS232串口线;RS232串口线的一端连接在锅炉控制系统的RS232通信接口上,RS232串口线的另一端连接在GPRS调制解调器上的RS232通信接口上;SIM卡插在GPRS调制解调器的SIM插槽内。
锅炉控制系统包括PLC控制设备、人机界面彩色触摸屏、操作按钮、指示灯、八路报警闪光灯、传感器;PLC控制设备分别连接人机界面彩色触摸屏、操作按钮、指示灯、八路报警闪光灯、传感器,PLC控制设备还与燃烧系统中的风机、炉排电机以及管网系统中的泵机相连接。
传感器包括锅炉流量传感器、锅炉液位传感器、锅炉压力传感器和锅炉温度传感器。
PLC控制设备的硬件模块包括CPU 224XP模块、EM223扩展模块、第一EM235扩展模块、第二EM235扩展模块、第三块EM235扩展模块、EM231扩展模块、第四EM235扩展模块以及EM232扩展模块;CPU 224XP模块一端连接计算机,CPU 224XP模块另一端与EM223扩展模块的一端连接;EM223扩展模块的另一端与第一EM235扩展模块的一端连接;第一EM235扩展模块的另一端与第二EM235扩展模块的一端连接;第二EM235扩展模块的另一端与第三EM235扩展模块的一端连接;第三EM235扩展模块的另一端与EM231扩展模块的一端连接;EM231扩展模块的另一端与第四EM235扩展模块的一端连接;第四EM235扩展模块的另一端与EM232扩展模块的一端连接。
一种如上所述的基于物联网的锅炉供暖智能控制系统的控制方法,其特征在于:步骤如下:
步骤一:设置锅炉操作台人机界面彩色触摸屏界面的菜单栏上功能键的访问用户名和密码;
步骤二:设置GPRS调制解调器上SIM卡的用户名和密码;
步骤三:设置物联网远程监控终端的PC工控机的动态域名;
步骤四:锅炉系统运行后,传感器将测得的温度、液位、压力、流量信号送入PLC专用模块进行A/D转换以及数据处理,PLC结合模糊自适应PID控制器完成对温度、液位、压力、流量控制系统的自动测量控制,实现对炉排转速、鼓风机、引风机转速进行最优变频调速,给水泵、补水泵电机的自动启停,以及各水泵的工作、备用运行状态的自动切换;其运行工况信息也会经过数据处理,再通过RS232串口传送到触摸屏计算机上,显示出锅炉运行状态的现场监控画面;
步骤五:设置GPRS调制解调器,使之处于数据发送状态,接收锅炉计算机控制系统经RS232串口传来的安全数据信息;这些数据经过处理后再经过调制解调器上的TCP/IP协议栈发送到GPRS网络上去;
步骤六:物联网远程监控终端的PC工控机在连上互联网后,登录GPRS网络的IP并输入预先设定好的SIM卡的用户名和密码,显示屏上随即显示出多地锅炉运行画面。
优点及效果
本发明是一种基于物联网的锅炉供暖智能控制系统及方法,具有如下优点和有益效果:
(1)采用基于物联网的远程控制技术,不受地域限制,能汇聚各地的锅炉安全信息,并对其进行统一监控,减轻了工作人员的劳动强度,便于离线监控。另外,统一监控的优点还在于能够尽早获悉异地锅炉的安全信息,一处锅炉出现故障时能够及时通知别处的锅炉工作人员加强防范,从而提高了锅炉作业的安全性能。
(2)采用模糊自适应PID控制器,实现了各类变频器的最优调速,有效解决了传统PID控制方式精确度和稳定性差的问题。
附图说明
图1为本发明的总结构图;
图2为本发明的锅炉控制系统结构图;
图3为本发明的燃烧系统结构图;
图4为本发明的管网系统结构图;
图5为本发明的三冲量模糊自适应PID控制结构图;
图6为本发明的模糊自适应PID控制器结构图;
图7为本发明整个系统电气控制设备的主电路图(图中M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8、M9、M10、M11分别表示引风机、循环泵、备用循环泵、鼓风机、补水泵、备用补水泵、除渣机、上煤机、炉排机、脱硫机、除尘机);
图8~图12为本发明的PLC硬件模块接线图。其中,图8为CPU224XP模块,图9为EM223扩展模块,图10为第一EM235扩展模块与第二EM235扩展模块的组合,图11为第三EM235扩展模块与EM231扩展模块的组合,图12为第四EM235扩展模块与EM232扩展模块的组合;图8~图12按照顺序整体构成PLC控制设备的硬件模块电路图(避免一幅图放不下,按模块拆分为5幅图)。
附图标记说明:
10、物联网远程监控终端;20、远程网络通讯连接设备;30、锅炉控制系统;40、PLC控制设备;50、人机界面彩色触摸屏;60、操作按钮;70、指示灯;80、八路报警闪光灯;90、传感器;901、锅炉流量传感器;902、锅炉液位传感器;903、锅炉压力传感器;904、锅炉温度传感器;100、风机、炉排电机;110、泵机;120、燃烧系统;130、管网系统;140、CPU 224XP模块;150、EM223扩展模块;160、第一EM235扩展模块;170、第二EM235扩展模块;180、第三EM235扩展模块;190、EM231模块;200、第四EM235扩展模块;210、EM232扩展模块。
具体实施方式
基于物联网的锅炉供暖智能控制系统,既将先进的物联网移动终端与PLC工业自动化相结合,又能够根据室外温度、回水温度等实际工况,引入模糊自适应PID控制,对炉排转速、给水泵、补水泵转速、鼓风机、引风机转速进行最优变频调速,从而能够实现供暖系统自动、高效、平稳、可靠的运行。在原有锅炉供暖系统上加以简单的改造,增加一些模块,再添加一台PC工控机作为远程监控设备,就能够构成该控制系统,成本较低,构建方便,控制效果好,是控制锅炉的理想装置。本发明在锅炉控制系统中的燃烧系统和管网系统中加入了模糊自适应PID控制器如图6所示,能够有效解决系统运行动态大幅度变化所带来的系统运行不稳定的问题,而传统锅炉使用的PID方式是达不到这样的效果的。
下面结合附图对本发明做进一步的说明:
本发明提出了一种基于物联网的锅炉供暖智能控制系统,如图1中所示,由物联网远程监控终端10、远程网络通讯连接设备20和锅炉控制系统30构成,其特征在于:物联网显示与监控终端10与远程网络通讯连接设备20的GPRS调制解调器通过GPRS网络以及互联网通信连接;锅炉控制系统30与远程网络通讯连接设备20的GPRS调制解调器通过RS232串口通信连接。
物联网远程监控终端10包括PC工控机和互联网接入装置。
远程网络通讯连接设备20包括RS232串口装置、GPRS调制解调器、SIM卡;RS232串口装置包括RS232通信接口和RS232串口线;RS232串口线的一端连接在锅炉控制系统的RS232通信接口上,RS232串口线的另一端连接在GPRS调制解调器上的RS232通信接口上;SIM卡插在GPRS调制解调器的SIM插槽内。
如图2所示,锅炉控制系统30包括PLC控制设备40、人机界面彩色触摸屏50、操作按钮60、指示灯70、八路报警闪光灯80、传感器90;PLC控制设备40分别连接人机界面彩色触摸屏50、操作按钮60、指示灯70、八路报警闪光灯80、传感器90;锅炉控制系统30还包括燃烧系统120和管网系统130(燃烧系统和管网系统的结构示意图见图3和图4),PLC控制设备40与燃烧系统120中的风机、炉排电机100以及管网系统130中的泵机110相连接。
传感器90包括锅炉流量传感器901、锅炉液位传感器902、锅炉压力传感器903和锅炉温度传感器904。
如图8-图12所示,PLC控制设备40的硬件模块包括CPU 224XP模块140、EM223扩展模块150、第一EM235扩展模块160、第二EM235扩展模块170、第三块EM235扩展模块180、EM231扩展模块190、第四EM235扩展模块200以及EM232扩展模块210;CPU 224XP模块140一端连接计算机,CPU 224XP模块140另一端与EM223扩展模块150的一端连接;EM223扩展模块150的另一端与第一EM235扩展模块160的一端连接;第一EM235扩展模块160的另一端与第二EM235扩展模块170的一端连接;第二EM235扩展模块170的另一端与第三EM235扩展模块180的一端连接;第三EM235扩展模块180的另一端与EM231扩展模块190的一端连接;EM231扩展模块190的另一端与第四EM235扩展模块200的一端连接;第四EM235扩展模块200的另一端与EM232扩展模块210的一端连接。
一种如上所述的基于物联网的锅炉供暖智能控制系统的控制方法,其特征在于:步骤如下:
步骤一:设置锅炉操作台人机界面彩色触摸屏界面的菜单栏上功能键的访问用户名和密码;
步骤二:设置GPRS调制解调器上SIM卡的用户名和密码;
步骤三:设置物联网远程监控终端的PC工控机的动态域名;
步骤四:锅炉系统运行后,传感器将测得的温度、液位、压力、流量信号送入PLC专用模块进行A/D转换以及数据处理,PLC结合模糊自适应PID控制器完成对温度、液位、压力、流量控制系统的自动测量控制,实现对炉排转速、鼓风机、引风机转速进行最优变频调速,给水泵、补水泵电机的自动启停,以及各水泵的工作、备用运行状态的自动切换;其运行工况信息也会经过数据处理,再通过RS232串口传送到触摸屏计算机上,显示出锅炉运行状态的现场监控画面;
步骤五:设置GPRS调制解调器,使之处于数据发送状态,接收锅炉计算机控制系统经RS232串口传来的安全数据信息;这些数据经过处理后再经过调制解调器上的TCP/IP协议栈发送到GPRS网络上去;
步骤六:物联网远程监控终端的PC工控机在连上互联网后,登录GPRS网络的IP并输入预先设定好的SIM卡的用户名和密码,显示屏上随即显示出多地锅炉运行画面。
本发明工作流程如下:
(1)设置GPRS调制解调器,使之处于数据发送状态,接收锅炉计算机控制系统经RS232串口传来的安全数据信息。
(2)这些数据经过通讯处理程序的解包后,筛选出有用的数据,再封装成包,在经过调制解调器上的TCP/IP协议栈发送到GPRS网络上去。
(3)因为互联网和GPRS网络都是基于TCP/IP协议的,因此,只要物联网远程监控终端的PC工控机通过ADSL宽带(或者别的方式)连接到网络上,在输入事先设好的用户名和密码后,就能够共享GPRS网络上的锅炉安全数据信息,在PC工控机显示屏上实时显示锅炉运行状态监控画面。
(4)一旦有异样情况发生时,PC工控机会通过互联网和GPRS网络及时发送查询和控制命令给GPRS调制解调器,然后再由调制解调器做出数据处理并通过RS232接口和通信线发送到锅炉计算机控制系统,在人机界面彩色触摸屏上就能够显示发过来的查询和控制命令,根据此命令对锅炉故障处进行排查并进行控制。如果接收的是异地锅炉的故障信息,也能够和现场监控画面产生对比,起到一个故障预防的作用。
上述的用于物联网移动终端远程监控智能化供暖锅炉控制系统当中的PLC控制部分的工作流程如下:
(1)系统运行后,锅炉控制系统中的传感器将测得的水温、液位、压力、流量信号通过通讯系统送入PLC专用模块进行A/D转换和数据处理。
(2)PLC按照预置程序结合相应的模糊自适应PID控制器完成对水温、液位、压力、流量控制系统的自动测量控制,实现对炉排转速、鼓风机、引风机转速进行最优变频调速,给水泵、补水泵电机的自动启停,以及各水泵的工作、备用运行状态的自动切换,使得锅炉的运行处于最佳状态。
本发明的工作原理如下:
所有监测开关量和模拟量被送入PLC输入口,传感器将测得的水温、液位、压力、流量信号通过通讯系统送入PLC专用模块进行A/D转换和数据处理。PLC按照预置程序完成对水温、液位、压力、流量控制系统的自动测量控制,实现对炉排转速、鼓风机、引风机转速进行最优变频调速,给水泵、补水泵电机的自动启停,以及各水泵的工作、备用运行状态的自动切换,使得锅炉的运行处于最佳状态。
逻辑控制模块(使用PLC为西门子S7-PLC,具有较强的数据运算能力,完全能满足供暖系统数据处理的要求。该PLC所采用CPU的开关量输入点数为14点,输出点数为8点,4-20mA模拟量输入为3点,扩展了6个模块,具体配置情况见表1-表4,表1和表2为本发明的PLC开关量I/O分配表,表3和表4为本发明的PLC模拟量I/O分配表),显示模块(由人机界面彩色触摸屏、指示灯和操作按钮构成,用于现场监控的人机界面彩色触摸屏,通过RS232通讯设备与PLC进行实时通信,实现数据交换,并且能够接收远程控制中心发来的控制命令并显示在屏幕上),物联网通讯模块(采用GPRS模块,具有强大的远程通信能力)。
表1
表2
表3
表4
PLC控制设备所构成的控制系统具有手动控制功能、自动控制功能、系统分测试和运行功能、故障报警及保护功能、锅炉安全保护功能。人机界面彩色触摸屏具有操作指南、防误操作、故障自诊断、参数显示、手动调试、工况监控、自动控制、联动控制、菜单加密等功能。
自动控制和手动控制可采用专用控制器如数控、机器人系统。
手动控制可以直接对各种负载设备进行操作。
自动控制采用模糊自适应PID控制方式,控制锅炉的相关参数。
故障报警及保护采集锅炉的压力、温度、水位、流量信号进行报警及保护。
锅炉安全保护是在发出报警时对锅炉采取保护。
用于燃煤供暖锅炉的PLC控制方法,由PLC控制设备执行:
(1)联锁控制:为保证锅炉安全运行,系统具有可靠的报警机制,当某一设备发生故障或异常时,系统将发出声光报警,同时,相应与之关联的设备能够自动联锁动作。
1)锅炉鼓引风、炉排的联锁:在锅炉运行刚刚启炉或者运行以后,都要考虑鼓引风、炉排的联锁问题。启炉时的联锁方式是先启引风,再启鼓风,最后启动炉排,这保证煤先燃烧以后再跟着炉排走。在运行过程中,也是有联锁的,如果引风、鼓风出现故障的话,风机和炉排都会停止运行,这保证了锅炉的安全运行和节能。为保证锅炉安全运行,系统具有可靠的报警机制,当某一设备发生故障或异常时,系统将发出报警,同时,相应与之关联的设备能够自动联锁动作,切断正在运行的电气设备。
2)鼓风电机联锁:当引风电机、循环泵电机、锅炉出口压力超出高高限报警值、进水压力低于低低限报警值时,鼓风电机自动关闭,鼓风电机运行起来的条件是当引风电机、循环泵电机不发生故障,锅炉出水温度、压力不超出高高限报警值时,发出鼓风机电机控制信号,鼓风电机才可以启动运行,而当以上任何条件不满足时,鼓风电机自动停止。
3)引风电机联锁:当循环泵电机、锅炉出口压力超出高限报警值时、进水压力低于低低限报警值时,引风电机自动关闭,引风电机运行起来的条件是循环泵电机不发生故障,锅炉出水温度、压力不超出高高限报警值时,发出引风机控制信号,引风电机才可启动运行,而当以上任何条件不满足时,引风电机自动停止。
4)炉排电机联锁:要求当鼓风电机或引风电机发生故障时,那么炉排电机立即停止。
5)锅炉保护联锁:锅炉出水温度、压力过高,出现以上异常时,系统将根据联锁条件决定报警闪光灯常亮或闪烁,直到报警信号消除为止。
(2)手动控制:在硬件手动状态下,手动控制具有系统控制的最高优先级。无论设备本身处于手动控制或自动状态,联锁行为总是有效,当设备处于手动状态时,通过人为操作控制柜上或上位机界面上的启动和停止按钮控制设备运行,该方式主要供设备调试、故障和检修时使用,手动行为有效,并且根据仪表作相应指示,发生出水温度、压力极低等严重故障时,仪表显示故障部位,同时自动切断电源,声光报警提示操作者,保证系统安全运行。
(3)自动控制:锅炉出水温度、压力是工业锅炉安全、稳定运行的重要指标,是自动控制的重要环节。在锅炉运行过程中,影响温度的扰动主要是给水量的变化,在自动控制系统中采取模糊自适应PID控制方式 ,根据给水量来对给水泵转速进行变频调速,从而达到控制水温的目的。压力这一块主要是对炉膛负压的控制,利用模糊自适应PID控制器来对引风机进行变频调速,控制其转动所带来的风力,使得炉膛负压值能够保持在锅炉能够正常、平稳运行所需值的范围之内。保持汽包液位在规定的范围内也是保证锅炉安全运行的必要条件。水位过高,会影响汽包内汽水分离效果,使得饱和蒸汽中的含盐量增高,降低热蒸汽品质,增加过热器管壁上的水垢,严重时会产生因蒸汽堵塞而造成的爆管事故。水位过低,可能会破坏锅炉汽水循环系统中的某些薄弱环节,导致局部水暖管壁被烧坏。因此,可采用模糊自适应PID控制方式来对汽包水位进行调节,此系统能够适应外界参数的大幅度变化,有效消除锅炉中的三冲量调节系统的水位偏差,弥补传统PID控制方法所带来的不足。
(4)故障报警及保护:
1)锅炉缺水保护:锅内水位低于警戒水位时,进入联锁鼓、引风机及炉排的工作状态,并声光报警。故障显示“锅炉水位超低限”。故障消除后,经复位才能重新正常工作。
2)炉膛压力超高报警:当炉膛压力超过设定值时,声光报警提示但不联锁设备。
3)设备上不参与控制的传感器故障(温度、压力、流量、液位):当传感器出现问题时,故障显示并报警,不联锁设备。
(5)锅炉安全保护:锅炉安全保护设备具有在锅炉超压、超温、锅炉熄火、突然停电及燃烧系统压力高于、低于设定值,和锅炉控制元件、燃烧器故障时有效地将运行中的设备停机的功能,确保设备和人身的安全。
上述对PLC控制设备采用合理设定的循环泵、鼓风机、引风机运行频率能够使节能效果更佳,可通过以下两个系统说明:
(1)燃烧系统:根据室外温度和回水温度决定燃煤量的大小,即增减煤层厚度和炉排转动速度(变频速度),其中若回水温度低则增大给煤量,即增加煤层厚度或者用炉排调速器或炉排变频器增速,若增大鼓风风量(提高鼓风机风速)则要提高引风机转速。
(2)管网系统:包含循环系统和补水系统这两个部分。
1)循环系统:若供水温度或供水与回水温度差增大时则增加循环泵投入台数和转速,若炉膛温度降低时则减少循环泵的投入台数或降低转数。
2)补水系统:稳压补水,采取模糊自适应PID控制方式并且是闭环全自动控制的,实践证明这样一来变频补水不但采暖效果好,而且能够达到节能的功效。
现场的锅炉计算机控制系统在采集到锅炉的安全数据之后,经过升级的通讯处理程序处理,从计算机控制系统的RS232接口发送到GPRS调制解调器。GPRS调制解调器接送到数据后对数据进行解包,取出必要的数据信息进行汇总并重新封装成包,再发送到GPRS网络中去。由于GPRS网络和互联网都是基于IP协议的,而且两者是互相连接的,所以说,物联网远程监控终端的PC工控机只要能够连接上网络就能够接受到锅炉的安全数据,其查询和控制命令也可以通过互联网和GPRS网络传送到GPRS调制解调器,再由GPRS调制解调器通过RS232接口传送给锅炉计算机控制系统,显示在人机界面彩色触摸屏上。
对燃煤锅炉控制系统的监控分为现场监控和远程监控这两个部分。现场监控是通过彩色触摸屏控制系统来实现的,锅炉的安全数据由PLC通信模块直接通过操作台内部的RS232接口传送到触摸屏控制系统,在其工况监控一栏点击现场监控图标,就能看到现场监控的动态画面。远程监控则是通过物联网远程监控终端的PC工控机来实现,工控机上网接收GPRS网络上多地锅炉控制系统发来的安全数据信息,点击界面上的远程工况监控一栏,刷新过后,各地锅炉的动态监控画面就会显示在工控机显示屏上。
Claims (3)
1.一种基于物联网的锅炉供暖智能控制系统,由物联网远程监控终端(10)、远程网络通讯连接设备(20)和锅炉控制系统(30)构成,其特征在于:物联网显示与监控终端(10)与远程网络通讯连接设备(20)的GPRS调制解调器通过GPRS网络以及互联网通信连接;锅炉控制系统(30)与远程网络通讯连接设备(20)的GPRS调制解调器通过RS232串口通信连接;
锅炉控制系统(30)包括PLC控制设备(40)、人机界面彩色触摸屏(50)、操作按钮(60)、指示灯(70)、八路报警闪光灯(80)、传感器(90);PLC控制设备(40)分别连接人机界面彩色触摸屏(50)、操作按钮(60)、指示灯(70)、八路报警闪光灯(80)、传感器(90),PLC控制设备(40)还与燃烧系统(120)中的风机、炉排电机(110)以及管网系统(130)中的泵机(100)相连接;
传感器(90)包括锅炉流量传感器(901)、锅炉液位传感器(902)、锅炉压力传感器(903)和锅炉温度传感器(904);
PLC控制设备(40)按照预置程序结合相应的模糊自适应PID控制器完成对水温、液位、压力、流量控制系统的自动测量控制,实现对炉排转速、鼓风机、引风机转速进行最优变频调速,给水泵、补水泵电机的自动启停,以及各水泵的工作、备用运行状态的自动切换,使得锅炉的运行处于最佳状态;
物联网远程监控终端(10)包括PC工控机和互联网接入装置;远程网络通讯连接设备(20)包括RS232串口装置、GPRS调制解调器、SIM卡;RS232串口装置包括RS232通信接口和RS232串口线;RS232串口线的一端连接在锅炉控制系统的RS232通信接口上,RS232串口线的另一端连接在GPRS调制解调器上的RS232通信接口上;SIM卡插在GPRS调制解调器的SIM插槽内;一旦有异常情况发生时,PC工控机会通过互联网和GPRS网络及时发送查询和控制命令给GPRS调制解调器,然后再由GPRS调制解调器做出数据处理并通过RS232接口和通信线发送到锅炉计算机控制系统,在人机界面彩色触摸屏上就能够显示发过来的查询和控制命令,根据此命令对锅炉故障处进行排查并进行控制;如果接受的是异地锅炉的故障信息,能够和现场监控画面产生对比。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的锅炉供暖智能控制系统,其特征在于:PLC控制设备(40)的硬件模块包括CPU 224XP模块(140)、EM223扩展模块(150)、第一EM235扩展模块(160)、第二EM235扩展模块(170)、第三块EM235扩展模块(180)、EM231扩展模块(190)、第四EM235扩展模块(200)以及EM232扩展模块(210);CPU 224XP模块(140)一端连接计算机,CPU224XP模块(140)另一端与EM223扩展模块(150)的一端连接;EM223扩展模块(150)的另一端与第一EM235扩展模块(160)的一端连接;第一EM235扩展模块(160)的另一端与第二EM235扩展模块(170)的一端连接;第二EM235扩展模块(170)的另一端与第三EM235扩展模块(180)的一端连接;第三EM235扩展模块(180)的另一端与EM231扩展模块(190)的一端连接;EM231扩展模块(190)的另一端与第四EM235扩展模块(200)的一端连接;第四EM235扩展模块(200)的另一端与EM232扩展模块(210)的一端连接。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的锅炉供暖智能控制系统的控制方法,其特征在于:步骤如下:
步骤一:设置锅炉操作台人机界面彩色触摸屏界面的菜单栏上功能键的访问用户名和密码;
步骤二:设置GPRS调制解调器上SIM卡的用户名和密码;
步骤三:设置物联网远程监控终端的PC工控机的动态域名;
步骤四:锅炉系统运行后,传感器将测得的温度、液位、压力、流量信号送入PLC专用模块进行A/D转换以及数据处理,PLC结合模糊自适应PID控制器完成对温度、液位、压力、流量控制系统的自动测量控制,实现对炉排转速、鼓风机、引风机转速进行最优变频调速,给水泵、补水泵电机的自动启停,以及各水泵的工作、备用运行状态的自动切换;其运行工况信息也会经过数据处理,再通过RS232串口传送到触摸屏计算机上,显示出锅炉运行状态的现场监控画面;
步骤五:设置GPRS调制解调器,使之处于数据发送状态,接收锅炉计算机控制系统经RS232串口传来的安全数据信息;这些数据经过处理后再经过调制解调器上的TCP/IP协议栈发送到GPRS网络上去;
步骤六:物联网远程监控终端的PC工控机在连上互联网后,登录GPRS网络的IP并输入预先设定好的SIM卡的用户名和密码,显示屏上随即显示出多地锅炉运行画面;一旦有异常情况发生时,PC工控机会通过互联网和GPRS网络及时发送查询和控制命令给GPRS调制解调器,然后再由GPRS调制解调器做出数据处理并通过RS232接口和通信线发送到锅炉计算机控制系统,在人机界面彩色触摸屏上就能够显示发过来的查询和控制命令,根据此命令对锅炉故障处进行排查并进行控制;如果接受的是异地锅炉的故障信息,能够和现场监控画面产生对比。
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