[发明专利]一种供热管网系统智能流量调节控制器及其调控方法

说明书

本发明涉及了一种供热管网系统智能流量调节控制器和调控方法。其结构组成包括控制器CPU、RS232接口、RS485接口、DS18B20传感器接口、16路AD接口、4‑20mA输出接口、键盘、LCD显示、GPRS网络接口、电源开关、稳压芯片、压差传感器、温度传感器和电动调节阀，控制器使用9‑16V直流电源供电，通过16路AD接口采集管道工程量信号，结合键盘设置控制参数，控制4‑20mA输出接口输出控制信号，驱动管道电动调节阀，采用PID调控方法，实现全自动控制流量，通过GPRS网络接口与因特网相连，实现远程监测和控制。本发明相对于传统管道流量调节具有智能化程度高，可实现精确控制管道流量。

技术领域

本发明涉及一种用于供暖系统管道流量调节的智能型控制器及其控制方法，用于供暖系统管网全自动水力平衡调节。

背景技术

在供暖系统中，水力平衡调节是必不可少的，水力平衡调节实质是通过调节管道上的水力平衡调节阀实现管道流量的调节。水力平衡调节阀分为手动调节阀和电动调节阀，手动调节阀需要工人使用扳手调节，电动调节阀使用4-20mA电流信号进行控制。电动调节阀相对于手动调节阀，优点就是可以使用电进行调节，工人在使用电动调节阀调节管道流量调节时，由于电动调节阀的开度与管道流量不是线性关系，这就需要工人不断的改变阀门开度值，直到管道流量值等于或接近于设定流量值，这种方式费时费力，而且需要工人在现场调试。水力平衡调节阀一般安装在楼栋的热力入口处，其空间较为狭小，工人在调节时，非常不方便。水力平衡的调节是针对一个供暖系统的供水回路流量调节，一个供暖系统回路中分布着多个调节阀，调节其中一个阀门时，会引起其他回路的流量变化，所以现场调试时，需要多个工人，协调进行调试，这样就大大提高了人力成本。所以传统的水力平衡调节，不仅耗费时费力，且调控精度低，故亟需一种控制器，能够根据设定流量值，自动控制电动调节阀动作，以调节管道流量，同时控制器具有远程控制功能，这样在整个系统回路上所有的控制器通过Internet连接到上位机上，由专业人员统一调试，可以大大提升工作效率和调控精度。

发明内容

为了克服上述传统背景技术的缺陷，本发明的目的是提供一种供热管网系统智能流量调节控制器及其调控方法。

为了实现上述目的，本发明专利的技术方案：

管道流量智能调节控制器包括用于实现运算控制的控制器CPU；用于检测数字温度传感器DS18B20的接口；用于检测管道现场传感器的16路AD接口；用于控制管道阀门开度的4-20mA输出接口；用于设置控制参数的键盘；用于实时显示运行信息的LCD显示；用于连接Internet网络的GPRS网络接口；用于直接与上位机或下位机通信的RS233和RS485接口，并且支持标准Modbus通信协议；用于开关电源的电源开关；用于多范围供电电压的稳压芯片。

管道流量智能调节控制器实现管道流量调节有三种方式，分别为手动模式、自动模式、远程控制模式，三种控制模式的控制原理如下：

管道流量智能调节控制器手动模式原理：通过特定的键盘按键，进入到手动模式，通过键盘设定阀门类型和流量目标值，控制器CPU通过选择的阀门类型对应的阀门开度-流量曲线，计算出阀门开度目标值，控制器CPU通过选择的阀门类型对应的阀门开度-控制电流信号曲线，计算出阀门开度目标值对应的控制电流信号目标值，控制器CPU驱动4-20mA输出接口输出控制信号，控制阀门动作至目标开度，实现管道流量控制。