基于WinCC OA城市热网分布式监控系统

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1、分类号：密级:UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文基于WinCCOA城市热网分布式监控系统论文作者：周涛的学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士领域名称：控制工程指导教师：董砚职称：教授课题来源：石家庄科学研究发展计划ThesisSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofControlEngineeringAPPLICATIONOFDISTRIBUTEDMONITORINGSYSTEMFORCITYHEAT-SUPPLYNETWORKBASEDONWIN

2、CCOAbyZhouTaodeSupervisor:Prof.DongYanMarch2016ThisworksupportedbyShijiazhuangScientificDevelopmentPlanIII摘要近几年来环境污染问题越来越受到社会的重视，尤其是与人们生活息息相关的大气污染问题。目前，我国北方及其他供暖城镇在冬季供暖时多采用集中供热方式。一般情况下，集中供热系统下设多个换热站、泵房，地点分散，换热站大都采用人工监控，且各换热站都独立运行，难以达到供热系统整体最佳状态，易造成热力失衡，影响供热效果而造成能源的极大

3、浪费。为了进一步使集中供暖的方式具有更好的节能优化性，使水力、热力具有更好的平衡调节，本课题设计了基于WinCCOA城市热网分布式监控系统。课题主要对分布式监控系统的设备架构、网络架构、PLC开发实现、组态软件开发实现和最终运行等方面进行了以下主要工作：分布式监控系统主要包括监控中心和换热站自控系统两方面。监控中心设计采用了冗余服务器结构，通过WinCCOA实现上位机软件的开发，完成了监控中心总体功能设计。换热站自控系统采用PLC作为控制核心，结合换热站工艺设备分布泵、循环泵、补水泵、软化水箱和温度、压力、流量检测传感器，实现换

4、热站本地自动控制功能工艺要求。监控中心与换热站之间，通过通讯设备建立网络通信架构。换热站通过VPN设备建立静态域名，中心通过域名访问方式与换热站PLC设备建立通信连接。服务器通过网络发布功能，使移动客户端实现对系统数据的监控。在实际应用中，由于管网较长，且分布距离存在差异，因此在换热站自控系统设计上采用了分布泵控制系统。由此来达到管网总体水力、热力的初步平衡分配。最终，热网运行监控系统以新疆乌鲁木齐市某热力公司的供热管网为平台，实现了对热力公司下的77个站点，共计102套换热站自控运行机组的运行监控。经过2015采暖季的运行效果

5、来看，系统运行稳定良好，满足热力公司对于热网节能管理的需求。关键词：集中供热，分布式监控，WinCCOA，PLC，节能优化IIABSTRACTInrecentyears,theenvironmentalproblems,especiallytheairpollution,whichiscloselyrelatedtoourlife,hasdrawnmoreandmoreattention.Atpresent,inNorthChinaandotherheat-supplytowns,themodeofcentralizedheat

6、-supplyareappliedduringwintertime.Normally,thecentralizedheat-supplysystemconsistsofapluralityofheat-exchangestationsandpumpingstations,whichareindispersedlocations.Inmostheat-exchangestations,themanualmonitoringmethodhasbeenapplied,andeachoftheheat-exchangestationis

7、independentlyoperated,soitisdifficulttoachievethebestoverallconditionofthewholeheat-supplysystem.Besides,itcaneasilyleadtotheheatimbalanceandimpacttheheat-supplyeffect,whichcausesagreatwasteofenergy.Inordertomakethemodeofcentralizedheat-supplybebetteroptimized,andmak

8、ebothhydraulicandthermalhavebetterbalanceregulationabilities,thisprojectdesignsadistributedmonitoringsystemforcityheat-supplynetwor