[发明专利]一种供暖阀门控制系统及其分段控制方法

说明书

本发明公开了一种供暖阀门控制系统及其分段控制方法，将供水水温按阶段划分，每个阶段设置不同的阀门开度范围；依据原有的控制系统和现有的PID调节机制，对PID调节模式进行调整，使得阀门开度波动范围依据供水温度范围变化而变化。通过对不同温况下的执行机构开度范围控制，可以减少执行机构调控周期，进而克服调控幅度过大，调控不及时的缺点，减少执行机构故障，延长执行机构寿命的目的。另一方面解决常规供暖条件下温度控制滞后性的问题，以达到节约能源的目的。

技术领域

本发明属于城市供暖领域，尤其涉及一种供暖阀门控制系统及其分段控制方法。

背景技术

城市集中供暖系统已在我国北方城市中建设应用了数年。电动执行机构在调节过程中得到了越来越广泛的应用,电动执行器接收来自调节器的模拟信号(一般是4～20mA的电流信号)或上位机的数字信号，将其转换为电动执行器相对应的机械位移(转角、直线或多转)并自动改变操作变量(调节阀开度)，以达到对被调参数(温度)进行自动调节的目的，使生产过程按预定要求进行，电动执行器一般采用电动机。

现有的控制方式具体工作过程为，是采用附图3所示PID曲线调节方式(阀门开度随时间变化，最终趋于水平线表示的固定值)。用户需要的热量是固定的，若室内温度降低，同时根据供水温度和室外温度变化，需要提高供水量的时候；控制电动机将阀门打开到指定的开度，用户供水量上升，室内热量开始上升到指定值以上后，控制电动机将阀门关闭到指定的开度，用户供水量下降，室内热量开始下降到指定值以下，依据PID控制算法如此往复调节，阀门最终达到一个新的开度。

但受到当前各种技术的制约,导致目前仍然存在以下几方面问题：控制方法简单导致执行器调节方式单一，不论水温和室温下降到什么程度，阀门打开角度变化量是一个固定的很大的值(即阀门波动不会依据供水温度变化而变化，波动范围一直不变，既费时又费电)，按照上述开关方式，室温的偏差信号变化遵循附图3所示PID曲线，这种调节比较费时。阀门开度变化速度慢导致温控存在滞后性，执行机构调控幅度过大，调控周期过长。

发明内容

本发明就是为了解决现有技术存在的上述不足，提供一种供暖阀门控制系统及其分段控制方法，依据原有的控制系统和现有的PID调节机制，对PID调节模式进行调整，使得阀门开度波动范围依据供水温度范围变化而变化。通过对不同温况下的执行机构开度范围控制，可以减少执行机构调控周期，进而克服调控幅度过大，调控不及时的缺点，减少执行机构故障，延长执行机构寿命的目的。另一方面解决常规供暖条件下温度控制滞后性的问题，以达到节约能源的目的。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

1、一种供暖阀门控制系统,其特征是，包括控制器，与控制器相连的信息模块，执行模块，向系统供电的电源模块；所述的执行模块包括电动机，电动机驱动连接阀门，执行模块连接控制器；信息模块包括与供暖系统通讯的通讯模块以及传感器信号处理模块，所述的传感器信号处理模块通过导线连接供暖管道上的传感器，所述的传感器信号处理模块通过导线连接控制器。

一种供暖阀门控制系统的分段控制方法，将供水水温按阶段划分，每个阶段设置不同的阀门开度范围；具体步骤为：

步骤一、将水温分成30-60℃、60-80℃、80-90℃、90℃以上四个阶段；

步骤二、控制系统根据室内温度、供水水温、水流速度、室外温度这些因素规定阀门打开的开度范围；当水温为30-60℃时阀门开度定为0％-60％；

当水温为60-80℃时阀门开度定为20％-70％；

当水温为80-90℃时阀门开度定为30％-80％；

当水温为90℃以上时阀门开度定为50％-95％；

此处定义为阀门关闭时阀门开度为0％，阀门完全打开的时候阀门开度为100％；

步骤三、设定控制系统依据公式