PROFINET支持線性、星型、樹狀及環(huán)形構架，為自動化通信領域提供了高速傳輸通道和優(yōu)良的抗干擾介質。其功能包括8個主要方面：實時通訊、分布式現場設備、運動控制、分布式自動化、網絡安裝、IT標準和信息安全、故障安全和過程自動化。
一、 PROFINET概況
PROFIBUS是目前國際上通用的現場總線標準之一，以其獨特的技術特點、嚴格的認證規(guī)范、開放的標準、眾多廠商的支持和不斷發(fā)展的應用行規(guī)，已成為最重要的現場總線標準。PROFIBUS符合RS485標準，也就是說PROFIBUS的物理介質是RS485，因此電器PROFIBUS的傳輸距離受到傳輸速率的限制，總線的傳輸波特率9.6Kbit-12Mbit。在復雜的工業(yè)現場PROFIBUS在傳輸速率、傳輸距離和抗干擾性能上還是率遜一籌。
PROFINET以IEEE802.3為基礎，采用100Mbit/s的快速以太網和交換技術。作為跨供應商的技術，可以完全兼容工業(yè)以太網和現有的現場總線(如PROFIBUS)技術，保護現有投資。通過代理服務器技術，PROFINET可以無縫的集成現場總線PROFIBUS和其它總線標準。
PROFINET支持線性、星型、樹狀及環(huán)形構架，為自動化通信領域提供了高速傳輸通道和優(yōu)良的抗干擾介質。如圖1所以，其功能包括8個主要方面：實時通訊、分布式現場設備、運動控制、分布式自動化、網絡安裝、IT標準和信息安全、故障安全和過程自動化。
二、換熱站系統發(fā)展現狀
目前國內市場上存在一些相關的控制系統，主要存在以下缺陷：
(1)精確性較高但沒有智能性：一些基于PLC技術的換熱站控制系統控制工程網版權所有，將過去的機械控制設備更新為電子控制裝置，提高了控制的精確性，但某些控制參數仍然依靠工作人員的經驗來設定。經驗值很顯然是不能滿足所有用戶的需求，這樣就不能保證熱資源的充分利用。
(2)控制缺乏實時性：換熱站管理人員按固定時間檢查各儀表參數，然后根據儀表數據設置控制參數，不能及時根據反饋調整控制參數，不能使供熱量與需熱量實時保持一致，造成熱量不足或浪費。
(3)沒有實現換熱站的集中管理與控制：換熱站獨立管理，獨立控制，供熱質量和節(jié)能減排效益因工作人員的經驗水平體現出較大差異。
近年來，國家提倡節(jié)能減排、低碳生活。所以對換熱站的智能化、節(jié)能減排要求也逐步的提高。由于每戶的位置不同、面積不同、人口數量不同、需要的熱量也不盡相同。有的用戶由于在管網的末端，所以熱量明顯的不夠。有的用戶在管網的前端，熱量過剩，有的甚至需要開門窗放熱。這樣就造成了熱量的大量浪費。熱資源利用率也大大的降低。所以，分戶計量熱流量、室內外溫度反饋、換熱站無人值守等也必將成為未來換熱站系統發(fā)展的一種趨勢。
三、智能換熱站系統
智能換熱站系統總體結構如圖2所示。
紅色箭頭所示為一次進水和一次回水管路;藍色箭頭所示為二次進水和二次回水管路;綠色箭頭為補水管路。循環(huán)泵和補水泵可根據供熱規(guī)模和用戶要求增加多個備用泵，工頻和變頻工作模式可選。
管網各處進出水口都配有溫度和壓力傳感器。實時反饋溫度和壓力，真正的做到實時調節(jié)管網各個部分泵的工作頻率和閥門開度，以確保熱用戶的室內溫度平衡，既不會溫度不達標，也不會熱量過剩，造成熱浪費。
整個系統控制部分分成三個模塊。調節(jié)閥溫度控制、循環(huán)泵壓力控制和補水泵壓力控制。
1、調節(jié)閥溫度控制
調節(jié)閥的開度直接影響二次網的進水溫度。系統可以手動設定調節(jié)閥的開度，也可以根據二次網進水溫度的設定值與二次網進水溫度當前值進行PID計算。調節(jié)結果是，二次網進水溫度達到設定值，調節(jié)閥開度維持在一個恒定值。
2、循環(huán)泵壓力控制
如果二次網當前進水壓力值小于設定壓力值，則提高循環(huán)泵工作頻率，反之降低其工作頻率。
調節(jié)的結果是，二次網進水壓力等于額定壓力值，循環(huán)泵保持恒定工作頻率;
3、補水泵壓力控制
水在循環(huán)的過程中，由于各種原因，水壓是逐漸變小的。如果二次網當前回水壓力值小于設定壓力值，則提高補水泵工作頻率，反之降低其工作頻率。二次網回水壓力等于設定壓力值，補水泵停止工作。
系統控制功能分為手動和自動兩種，手自動切換和各種參數都是通過觸摸屏輸入。觸摸屏的操作界面直觀明了。
四、 PROFINET技術在智能換熱站系統中的應用
本系統選用西門子S7-1200系列控制器，該系列控制器使用靈活，功能強大，結構緊湊，內置PROFINET。
系統控制結構如圖6所示。單站的最基本配置包括工控機、PLC和觸摸屏。系統的運行狀態(tài)和各種參數在觸摸屏和工控機上監(jiān)控。控制方式的選擇、運行參數設定、調節(jié)閥和循環(huán)泵補水泵的啟動和停止在觸摸屏上設定。一般循環(huán)泵和補水泵都選擇一備一用，也可多個備用。
在確定了網絡組態(tài)的前提下，PROFINET通過IP地址來建立主站與分布式設備之間的通訊。PROFINET的傳輸率保證了系統的實時性，使系統的升級擴展空間大大的提高。同時也能很好的融合現有的PROBUS網絡。西門子新版本STEP7BASIC軟件集設備和網絡組態(tài)、PLC編程、HMI組態(tài)、在線診斷于一身。大大縮短了控制系統的開發(fā)周期。更便于整個系統的聯合調試。在設備和網絡組態(tài)模塊下，配置工控機、PLC和觸摸屏的IP地址。
五、 系統優(yōu)化與展望
隨著無線技術的日趨成熟，換熱站全自動運行，無人值守功能也將逐步的被廣大用戶接納與采用。
本系統采用中國移動GPRS通訊方式。熱網監(jiān)控系統功能可以分為三部分，遠程采集、遠程控制、遠程調試。
1、根據需求不同遠程數據采集可以定時采集，也可以循環(huán)采集，即可以采集當前的實時數據，也可以采集過去的歷史數據。
2、遠程控制是無人值守換熱站的重要環(huán)節(jié)CONTROL ENGINEERING China版權所有，包括對閥門的控制(手動開關閥門)、控制策略的選擇(經驗調節(jié)、定溫調節(jié)、手動調節(jié)等)供水溫度值的設定、循環(huán)泵的起停、補水泵的起停等。
3、遠程調試不但解決了數據的遠程采集和控制，還可以實現現場控制器的遠程維護，修改控制策略，修改報警參數值，等等。可以減少去現場的次數，并且可以迅速的了解現場控制器的工作情況，大大提高了工作效率。
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