分户供暖控制及远程监控系统设计.doc

摘要:目前，随着我国自动化技术的发展，我国供暖的方式发生了巨大的变化，供热用户大多集中北方城市，以前我国许多供暖（主要是我国的北方）的地方的供热站大多都是采用的传统的手动控制阀，人工值守的方式。我国供暖系统的热源以燃煤（燃气）锅炉为主，供暖除了消耗越来越多的矿物燃料外，废气的排放也对环境产生着巨大的影响，给我国的节能和减排带来沉重的压力。

本项设计旨在提高供暖能源的有效利用率，同时减少废气的排放。本次设计了以网络监控，结合供暖用户需要的基础设施，设计出分户供暖的监控系统。本系统由下位机（温度数据监测控制器，压力数据控制器和流量数据控制器）和上位机（PC机监控中心）组成。

依据低成本，低功耗，高可靠性的设计原则，系统采用了PLC S7-200系列作为下位机的控制装置的核心，极大的降低了功耗。系统数据采集模块选用了先进的数字温度传感器，电路设计简单，占用I/O口少。系统采用以太网作为通讯媒体连接监控中心和现场控制器，系统的温度控制策略选择了模糊控制和PID控制技术，既保持了PID控制的稳态误差小，稳定性好的特点，又兼具模糊控制的鲁棒性和调节速度快的特点。

本文介绍了基于PLC的供暖控制系统的设计（课题来源于的导师的科研题目）。本系统设计将现代计算机技术，电子技术和以太网通信技术运用到供暖控制领域，适应了当前国内的需求和发展。利用网络监控系统，可以及时监控系统参数，调节管网，还可健全运行档案，实行量化管理从而提高了设备的运行速率，也增强了系统管理的质量。

本文的具体内容则是控制柜的选型，设计，S7-200PLC的软件编程，调试，以及触控屏和上位机的组态设计，以及通信。以此阐述了整个系统的设计框架和思路。

关键词：可编程逻辑控制器；供暖；上位机；通信；人机接口

目录

摘要

Abstract

1 引言-1

1.1 课题的背景-1

1.2 国内外技术现状-1

1.3 课题意义-2

2 供暖控制系统的总体方案的设计-3

2.1 供暖控制系统的流程-3

2.2 供暖控制系统的结构组成-4

3基于PLC的供暖控制系统的硬件设计-5

3.1 PLC的选型-5

3.2 S7-200的CPU的选择-5

3.3 PLC的功能和特点-5

3.4 I/O点数计算-5

3.5 PLC的I/O地址分配表及外部接线图-7

3.5.1输入输出分配-7

3.5.2 PLC外部接线图-8

4下位机的设计-11

4.1 PLC的的工作要求-11

4.2 手动控制方式-11

4.3 自动控制方式-12

4.4 自动控制中的死区的设置-12

5触控屏的设计-14

5.1 关于触控屏的简介-14

5.2 PLC控制屏的界面设置要求-14

5.3 PLC控制屏的界面设置-14

6监控软件设计-18

6.1 上位机和组态王软件-18

6.2 通信方式的选择-18

6.3 PLC和组态王的以太网通信设置-19

结    论-23

参考文献-24

附录-25

致    谢-36