本實用新型涉及供熱系統(tǒng)自動熱力平衡控制器，用于供熱系統(tǒng)的熱力平衡自動控制。
背景技術：
在供熱系統(tǒng)熱力中熱力平衡調節(jié)是所有供暖企業(yè)都要面對的重點工作，供暖的目的是讓住戶家里獲得舒適的溫度，然而沒有任何一個熱網(wǎng)是完美的，都不能徹底的實現(xiàn)水力平衡，而且供暖的對象是多個不同用戶，用戶的房屋類型也不同，這就會造成冷熱不均的現(xiàn)象，即熱力不平衡，為了實現(xiàn)熱力平衡，目前的調節(jié)策略主要有兩種，分別為手動和自動，手動調控策略需要人為的調控供暖系統(tǒng)中的各個閥門的開度，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的熱力平衡，這種調控策略顯然會耗費大量的人力。而自動調控則通過現(xiàn)場的多個控制器組合聯(lián)動控制實現(xiàn)對閥門的自動調控，這種調控策略需要工程師根據(jù)現(xiàn)場的設備情況，將多種控制器組合設計控制系統(tǒng)，專業(yè)性比較強，設計及操控比較復雜，所以亟需一種控制器，能夠實現(xiàn)供熱現(xiàn)場多規(guī)格的信號采集和執(zhí)行設備控制，并且提供多種成熟的自動控制策略選擇，可根據(jù)現(xiàn)場的實際情況選擇合適的控制策略，這樣不僅提升了供暖效率，而且節(jié)約了設備成本。
技術實現(xiàn)要素：
為了克服上述背景技術的缺點，本實用新型的目的是提供一種供熱系統(tǒng)自動熱力平衡控制器。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型發(fā)明專利的技術方案：
供熱系統(tǒng)自動熱力平衡控制器，其特征在于由電源模塊（1）、CPU（2）、AI采集接口（3）、RS485接口（4）、AO輸出接口（5）、SD卡接口（6）、DI采集接口（7）、LED燈（8）、DO輸出接口（9）、MBUS接口（10）、LCD觸摸屏（11）組成，其中電源通過電源模塊（1）與CPU（5）相連，AI采集接口（3）、RS485接口（4）、AO輸出接口（5）、SD卡接口（6）、DI采集接口（7）、LED燈（8）、DO輸出接口（9）、MBUS接口（10）、LCD觸摸屏（11）直接與CPU（2）相連。
進一步，所述電源模塊（1）使用DC24V電源對控制器進行供電。
進一步，所述AI采集接口（3）具有4路。
進一步，所述RS485接口（4）具有3路。
進一步，所述AO輸出接口（5）具有4路。
進一步，所述SD卡接口（6）具有1路。
進一步，所述DI采集接口（7）具有4路。
進一步，所述LED燈（8）具有10個。
進一步，所述DO輸出接口（9）具有4路。
進一步，所述MBUS接口（10）具有1路。
進一步，所述LCD觸摸屏（11）位3.5英寸，帶有觸摸功能。
供熱系統(tǒng)自動熱力平衡控制器包括用于實現(xiàn)功能控制的CPU；用于模擬量采集的AD采集接口；用于與RS485設備通信的RS485接口；用于輸出模擬量信號的AO輸出接口；用于插拔SD卡的SD卡接口；用于直流數(shù)字信號采集的DI采集接口；
用于DO輸出控制的DO輸出接口；用于與具有MBUS接口的熱表或水表進行通信的MBUS接口；用于控制器參數(shù)設置和運行參數(shù)顯示的LCD觸摸屏；用于顯示控制器DI、DO狀態(tài)的LED燈。
通過AI采集接口與各種傳感器或者設備的直流反饋信號相連。通過AO輸出接口與現(xiàn)場的執(zhí)行設備控制信號相連。RS485接口的第1路為DB9針接口，可以與具有同樣DB9針接口的RS485接口設備相連，其他2路為接線端子型接口，與RS485設備的引線相連，第1路RS485接口支持Modbus RTU協(xié)議，其他2路為RS485自由通信接口。通過SD卡接口可以插拔SD卡，實現(xiàn)對SD卡的讀寫。
DI采集接口與DC24/0V開關信號相連。DO輸出接口提供干觸點輸出接口，帶載能力為DC24V/5A或AC250V/5A。LED燈用于顯示控制器運行狀態(tài)和DI/DO運行狀態(tài)信號。MBUS接口與具有MBUS接口的熱表或熱表進行通信，實現(xiàn)對熱表或水表的抄表,并且能夠自動檢測短路故障和過載故障。LCD觸摸屏可以對控制器的控制參數(shù)進行配置和運行參數(shù)的顯示。實現(xiàn)上述功能的具體原理如下：
供熱系統(tǒng)自動熱力平衡控制器通過AI采集接口能夠采集DC電流和電壓信號的原理：AI采集接口具有3個接線端子，當需要接入電流信號時，需要短接其中兩個接線端子，剩余的1個接線端子接信號的負極，當需要接入電壓信號時，只需要接入2個接線端子，這樣就實現(xiàn)了既能夠采集電壓信號，又能夠采集電流信號的功能。
供熱系統(tǒng)自動熱力平衡控制器通過AO輸出接口輸出DC0-20mA或DC0-10V電壓信號的原理：電流和電壓輸出共用CPU輸出的額AO輸出信號，所以當需要輸出DC電流信號時，2路AO接口共用正極,當需要輸出DC電壓信號時，需要將對應順序通道的電流接口短接，實現(xiàn)不同規(guī)格的模擬量輸出。
供熱系統(tǒng)自動熱力平衡控制器DI接口采集原理：4路DI接口具有公共負端，一般需要接入數(shù)字量低電平信號。4路DO接口提供干觸點接口，能夠作為一個回路中的開關端口，既可以接入DC24V/5A信號，也能接入AC250V/5A信號。
供熱系統(tǒng)自動熱力平衡控制器的LED燈狀態(tài)指示原理：當控制器運行正常時，控制器運行狀態(tài)燈常亮，否則運行狀態(tài)燈閃爍。4路DI采集接口和4路DO輸出接口分別有1個LED燈進行狀態(tài)指示，當DI采集狀態(tài)為1時，對應的LED燈亮，反之則滅，DO輸出狀態(tài)為1時，對應的LED燈亮，反之則滅。
供熱系統(tǒng)自動熱力平衡控制器的MBUS接口的自動檢測短路故障和過載保護故障原理：MBUS從設備在空閑狀態(tài)下，通過的電流值約小于等于1.5mA，多個MBUS從設備并聯(lián)連接在MBUS總線上，從設備個數(shù)與MBUS總線上的空閑電流值成正比關系，CPU循環(huán)檢測MBUS總線上空閑狀態(tài)的電流值，若電流值等于0mA左右，則此時MBUS總線為空載，若電流值遠大于負載個數(shù)最大理論電流值，則MBUS總線為短路狀態(tài)。若電流值與最大負載對應電流值差值為1.5mA的整數(shù)倍，則此時MBUS總線為過載狀態(tài)。
供熱系統(tǒng)自動熱力平衡控制器通過LCD觸摸屏對控制器進行參數(shù)配置和運行參數(shù)顯示原理：控制器針對LCD觸摸屏開發(fā)了各種UI界面，分別為配置UI界面和參數(shù)顯示UI界面，通過LCD觸摸屏的觸摸功能實現(xiàn)各種UI界面的切換，當需要配置參數(shù)時，切換到配置UI界面，此時觸摸屏的觸摸功能就類似于電腦鼠標功能，通過UI界面的按鈕提示，即可便捷的實現(xiàn)參數(shù)配置，參數(shù)配置完成后，選擇保存功能，實現(xiàn)對參數(shù)的保存。當需要運行參數(shù)顯示時，只需要將LCD屏切換到運行參數(shù)顯示UI界面，即可啟動控制器運行，定期刷新顯示運行參數(shù)。
附圖說明
圖1為供熱系統(tǒng)自動熱力平衡控制器組成圖；
具體實施方式
供熱系統(tǒng)自動熱力平衡控制器由電源模塊（1）、CPU（2）、AI采集接口（3）、RS485接口（4）、AO輸出接口（5）、SD卡接口（6）、DI采集接口（7）、LED燈（8）、DO輸出接口（9）、MBUS接口（10）、LCD觸摸屏（11）組成，將DC24V接入電源模塊（1），SD卡插入SD卡接口（6）中，帶有MBUS接口的熱表或者水表接入到MBUS接口（10）中，將DC0-20mA或者DC0-10V信號接入到AI采集接口（3），將AO輸出接口（5）接入到執(zhí)行器的控制信號接口。將DC24V開關信號接入到DI采集接口（7），將DO輸出接口（9）與中間繼電器相連。
控制器上電后，首先通過LCD觸摸屏對控制器參數(shù)進行配置，主要有AI采集接口的接入類型選擇和工程量范圍，如AI采集接口的第1通道接入的為溫度變送器，變送器輸出型號為DC4-20mA,溫度變送器量程為-50-50℃，則根據(jù)LCD觸摸屏的配置UI的顯示，設定選擇AI采集接口的第1通道輸入類型為4-20mA，輸入量程-50和50,同理設定其他AI采集接口的輸入類型和返回范圍。
控制器提供多種模式熱力平衡控制策略，分別為手動控制和自動控制2種控制策略?？刂破魇状谓尤氲焦岈F(xiàn)場中，需要先通過手動控制進行模式調試，通過手動模式，可以自由的控制AO輸出接口輸出設定的電流或電壓值，以及通過DO輸出接口控制現(xiàn)場各種開關設備，通過多次的手動調試，得到自動控制所需的現(xiàn)場經(jīng)驗參數(shù)，然后將經(jīng)驗參數(shù)輸入到自動控制策略參數(shù)中，然后切換到自動控制模式，實現(xiàn)熱力平衡自動調控。
控制器具有可編程控制功能，編寫修改腳本例程，實現(xiàn)對控制器自動調控策略的修改，將腳本程序存儲到SD卡中，控制器上電后自動運行腳本程序，實現(xiàn)可編程控制功能。