專利名稱：高層建筑供暖聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高層建筑供暖聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，具體地說(shuō)是將高層建筑內(nèi)部的采暖設(shè)備與外供熱網(wǎng)相聯(lián)接的供暖系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前現(xiàn)有的高層建筑供暖方式主要包括獨(dú)立高層供暖鍋爐系統(tǒng)、熱交換器系統(tǒng)和減壓閥系統(tǒng)。上述系統(tǒng)一般稱作閉式系統(tǒng)。而雙水箱、單水箱和高低直連系統(tǒng)便稱作開(kāi)式系統(tǒng)，該系統(tǒng)為解決系統(tǒng)封閉在其設(shè)計(jì)中提出了采用設(shè)置呼吸器的方案，但是呼吸器畢竟是空氣可進(jìn)可出的裝置，在實(shí)際應(yīng)用中存在系統(tǒng)氧蝕缺陷。以上諸高層建筑供暖方式，除減壓閥很不安全很少采用外，其它方式都被廣泛應(yīng)用。但是，由于這些技術(shù)還不夠完善，存在著建筑投資大、熱效率低、系統(tǒng)氧蝕等缺點(diǎn)和不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而向人們提供一種新型的高層建筑供暖聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，它是將高層建筑內(nèi)部的采暖設(shè)備與外供熱網(wǎng)相聯(lián)接，引進(jìn)單片微機(jī)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了可與供暖熱網(wǎng)同步運(yùn)行，互不干擾、安全可靠，且投資少、熱效率高，全封閉運(yùn)行。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的高層建筑供暖聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)主要包括采暖與供暖系統(tǒng)，將其聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)單片微機(jī)(1)控制增壓泵(2)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，增壓泵(2)與逆止閥(5)、上供管(6)相連接，當(dāng)接收到供暖熱網(wǎng)溫度、壓力變化的信號(hào)后，單片微機(jī)調(diào)控增壓泵，將熱網(wǎng)供水增壓送至高層建筑散熱器系統(tǒng)后，回水流經(jīng)上回管(7)再經(jīng)回水緩沖排氣裝置中的緩沖器(3)、分氣器(9)，經(jīng)過(guò)緩沖減壓排氣處理，也就是回水流在流入緩沖器(3)產(chǎn)生離心旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中在水平方向上消耗動(dòng)能后，在水的自身重力作用下，以附壁膜流形態(tài)回流入回水管，不會(huì)對(duì)回水產(chǎn)生壓力波動(dòng)影響。緩沖器上面的逆止排氣閥(4)，實(shí)現(xiàn)了本系統(tǒng)全封閉運(yùn)行，克服了系統(tǒng)氧蝕。本高層建筑采暖系統(tǒng)采用上供下回方式設(shè)計(jì)安裝，與本供暖聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)聯(lián)接而成上供上回系統(tǒng)，回水折返點(diǎn)設(shè)在系統(tǒng)最高點(diǎn)，安裝有回水緩沖排氣裝置，實(shí)現(xiàn)減壓排氣，完全解決了間歇供暖系統(tǒng)停泵而引起的采暖系統(tǒng)到空現(xiàn)象。在緩沖排氣裝置的上端設(shè)有逆止排氣閥(4)，逆止排氣閥(4)主要由上閥體、下閥體及閥瓣(10)構(gòu)成，閥瓣(10)的一側(cè)與折頁(yè)(11)聯(lián)接，折頁(yè)(11)通過(guò)螺釘固定在閥體上。
下面是本發(fā)明中增壓泵揚(yáng)程所選用的公式HY＝K(Hg+Ht+∑Δpm-Δpd)式中HY—增壓泵揚(yáng)程m K—安全系數(shù)Hg—增壓泵出水口至緩沖器的高程mHt—水頭高度(2-4m)∑Δpm—系統(tǒng)摩擦壓力損失ΔPd—增壓泵進(jìn)水口供水動(dòng)壓增壓泵流量選用公式G＝KQZ/Δt×c×p式中G—增壓泵的流量m/h K—安全系數(shù)c—水的比熱容p—水的密度QZ—負(fù)擔(dān)高層建筑總面積所需總熱量(W)Δt—系統(tǒng)供回水溫度差℃從上述公式中pd(減增壓泵進(jìn)水口供水動(dòng)壓)，該參數(shù)的含義是增壓泵將循環(huán)水加壓的過(guò)程中有效的利用了熱網(wǎng)的供水壓，同時(shí)也清楚地表明了該供水壓力是一個(gè)變量(熱網(wǎng)壓力不穩(wěn)定是比較常見(jiàn)的，一般原因是鍋爐補(bǔ)水壓變化和水流量變化引起的)。為了增壓泵出口壓力不受進(jìn)水口壓力變動(dòng)的影響，采用單片微機(jī)控制變頻器調(diào)控增壓泵轉(zhuǎn)速的方法，本單片微機(jī)的編程方框圖，其編程使用匯編語(yǔ)言，工作順序如下1、程序從ORG起始上電復(fù)位；2、首先進(jìn)入工作模式程序和模式顯示調(diào)子程序(模式0為一用模式，模式1為一用一備，時(shí)間自動(dòng)切換)模式切換和時(shí)間切換設(shè)計(jì)成開(kāi)關(guān)，手動(dòng)設(shè)置。在單片機(jī)模式0狀態(tài)下，可使用電控柜上設(shè)置的主令開(kāi)關(guān)，手動(dòng)切換2臺(tái)增壓泵的使用，備用關(guān)系。而在單片機(jī)模式1狀態(tài)下，可自動(dòng)按照所設(shè)時(shí)間自動(dòng)切換輸出口J1、J2的輪流吸合、釋放。用以控制增壓泵D1、D2的輪流調(diào)速運(yùn)行。從電氣原理圖，可見(jiàn)單片機(jī)輸出口的J1、J2繼電器控制C1、C3交流接觸器，它們決定了D1、D2兩臺(tái)泵中的哪一臺(tái)泵投入運(yùn)行，哪一臺(tái)泵做為備用。工作模式顯示10秒鐘后程序進(jìn)入A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換程序。3、A/D轉(zhuǎn)換芯片由0809擔(dān)當(dāng)8路模擬信號(hào)依次選通，將聯(lián)接在0809芯片8個(gè)入口上的增壓表壓力顯示信號(hào)、供水切換顯示信號(hào)、回水壓力顯示信號(hào)、溫度計(jì)量顯示信號(hào)、增壓表設(shè)定值、切換表設(shè)定值、回水表設(shè)定值及溫度切換設(shè)定值8個(gè)模擬電信號(hào)依次選通一次。轉(zhuǎn)換成的數(shù)字信號(hào)通過(guò)0809出口和89C51、373間的總線送入89C51單片機(jī)中與之相應(yīng)的寄存器中暫存(89C51總線兼有數(shù)據(jù)總線和地址總線的分時(shí)傳送功能。其聯(lián)接關(guān)系是0809的出口、89051的P0口和3738D鎖存器的入口相聯(lián))4、由于熱敏電阻的電阻溫度系數(shù)是個(gè)負(fù)值，且系數(shù)K很小，要交K值先進(jìn)行256倍乘法運(yùn)算，對(duì)其結(jié)果取前8位數(shù)再與溫度參數(shù)做相減運(yùn)算的處理后，才能與其它7個(gè)信號(hào)一同進(jìn)行二、十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換。5、8個(gè)信號(hào)進(jìn)行二、十進(jìn)制轉(zhuǎn)換準(zhǔn)備送顯。6、顯示切換程序?yàn)楹?jiǎn)化單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)，本單片機(jī)只設(shè)置二組3位LED數(shù)碼管顯示器，第一組數(shù)碼管除做為增壓表壓力顯示外，還可以做臨時(shí)觀察上述8個(gè)內(nèi)容。7、6小燈顯示的內(nèi)容有D1、D2、超壓(回水)電磁閥開(kāi)、切換、變頻器報(bào)警。8、回水壓力表顯示。9、本單片機(jī)89C51送顯使用串行口工作方式0的發(fā)送狀態(tài)，串行數(shù)據(jù)由P3.0端口(RXD)送出，移位時(shí)則由P3.1(TXD)送出。其工作過(guò)程是串行口連續(xù)發(fā)送3幀串行數(shù)據(jù)，組成第一組顯示器的顯示內(nèi)容后，接著發(fā)送1幀串行數(shù)據(jù)送6小燈顯示相應(yīng)的輸出口工作狀態(tài)，再接著發(fā)送3幀串行數(shù)據(jù)送第二組顯示器，送顯回水壓力。LED顯示器接口電路的164芯片可直接將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成并行數(shù)據(jù)，不需要再加驅(qū)動(dòng)電路即可讓顯示器有較高的亮度。10、11、12三段比較轉(zhuǎn)移程序?yàn)榛厮畧?bào)警設(shè)定與檢測(cè)比較，供水切換設(shè)定與檢測(cè)比較，溫度值切換設(shè)定與檢測(cè)比較。三個(gè)比較轉(zhuǎn)移程序的功能是看是否符合增壓泵運(yùn)行條件，三個(gè)中任意一個(gè)條件不能滿足都要將程序轉(zhuǎn)回到起始模數(shù)轉(zhuǎn)換入口處，讓程序重新開(kāi)始。只有三個(gè)條件全部滿足運(yùn)行繼電器接通，增壓泵才能開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)。其原理是回水報(bào)警設(shè)定與檢測(cè)值比較轉(zhuǎn)移。10、在檢測(cè)值大于設(shè)定值時(shí)表示回水流不暢，阻塞或維修后回水閥門未開(kāi)等原因。這時(shí)，不可以進(jìn)入運(yùn)轉(zhuǎn)程序，只能轉(zhuǎn)回到起始程序重新開(kāi)始，并有超壓報(bào)警信號(hào)發(fā)出。而如果檢測(cè)值小于設(shè)定值程序自動(dòng)進(jìn)入供水壓力切換設(shè)定與供水壓力檢測(cè)值比較轉(zhuǎn)移程序。11、在供水壓力檢測(cè)值小于設(shè)定值時(shí)，表示熱網(wǎng)或供暖鍋爐房的循環(huán)水泵停止運(yùn)行，此時(shí)，本系統(tǒng)的增壓泵也要相應(yīng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)與熱網(wǎng)運(yùn)行保持一致。反之供水檢測(cè)值大于、等于設(shè)定值，表示熱網(wǎng)或供暖鍋爐房的循環(huán)水泵已開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)。本系統(tǒng)也要相應(yīng)的與熱網(wǎng)做同步運(yùn)行。但是如果本系統(tǒng)地處熱網(wǎng)末梢，熱網(wǎng)運(yùn)行或停止運(yùn)行所反映的壓力變化很小的情況下，就要采用溫度檢測(cè)與溫度設(shè)定比較轉(zhuǎn)移的辦法，控制系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)。將壓力控制的比較轉(zhuǎn)移程序設(shè)定值調(diào)低。則將本系統(tǒng)隨熱網(wǎng)同步運(yùn)行的控制功能由溫度檢測(cè)與溫度設(shè)定比較轉(zhuǎn)移擔(dān)當(dāng)。12、當(dāng)溫度低于設(shè)定值時(shí)系統(tǒng)停止運(yùn)行，當(dāng)溫度高于設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入運(yùn)行程序，運(yùn)行繼電器J4吸合，程序進(jìn)入增壓設(shè)定與增壓檢測(cè)比較轉(zhuǎn)移程序。13、如果增壓檢測(cè)值小于增壓設(shè)定值將轉(zhuǎn)入dA增加散轉(zhuǎn)程序。如果增壓檢測(cè)值小于增壓設(shè)定的偏差繼續(xù)存在，dA值就不斷增加直到全部導(dǎo)通，即水泵轉(zhuǎn)數(shù)增加。DA值從最小到最大的時(shí)間是積分時(shí)間(積分時(shí)間可調(diào))。反之檢測(cè)值大于設(shè)定值，就據(jù)此偏差將模擬輸出量從大到小變化即dA減少散轉(zhuǎn)程序，即水泵減速。一旦偏差消失，模擬輸出量的變化就停止。
本發(fā)明較好地解決了將建筑內(nèi)部的采暖設(shè)備與熱網(wǎng)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)難題，由單片微機(jī)控制器在接收到熱網(wǎng)的溫度、壓力變化信號(hào)后調(diào)控增壓泵，將熱網(wǎng)的供暖熱水送給高層散熱器，經(jīng)散熱器釋放出熱量后，再經(jīng)回水緩沖排氣裝置減壓排出氣體后流回?zé)峋W(wǎng)回水管。由于回水緩沖排氣裝置上設(shè)置有逆止排氣閥成功地解決了系統(tǒng)氧蝕問(wèn)題。由于本系統(tǒng)采用了供暖與采暖設(shè)備之間上供上回方式，解決了增壓泵出口逆止閥不嚴(yán)而產(chǎn)生的采暖設(shè)備上部倒空現(xiàn)象和提高散熱器的熱效率。其所設(shè)計(jì)的單片微機(jī)具有結(jié)構(gòu)硬件少、軟件程序長(zhǎng)，本單片機(jī)硬件入口和出口特點(diǎn)A/D0809有8個(gè)模擬量信號(hào)入口，分別接入回水壓力信號(hào)、增壓壓力信號(hào)、供水切換壓力信號(hào)、測(cè)溫信號(hào)、回水超壓設(shè)定值、增壓設(shè)定值、供水切換設(shè)定值、溫度切換設(shè)定值。其控制方法簡(jiǎn)單、投資少、熱效率高、節(jié)約能源。


圖1是本發(fā)明采暖與供暖系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)示意圖。
圖2是本發(fā)明電氣控制原理圖。
圖3是緩沖排氣裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖3中逆止排氣閥結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是圖4中閥瓣結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是單片微機(jī)的程序方框圖。
圖7是圖6的電路原理圖。
具體實(shí)施例參照?qǐng)D1、高層建筑供暖聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)主要包括采暖與供暖系統(tǒng)，將其聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)單片微機(jī)(1)控制增壓泵(2)實(shí)現(xiàn)將熱網(wǎng)供水(8)增壓，增壓泵(2)的出口與逆止閥(5)、上供管(6)相連接，當(dāng)接收到供暖熱網(wǎng)溫度、壓力變化的信號(hào)后，單片微機(jī)調(diào)控增壓泵，將熱網(wǎng)供水增壓送至高層建筑散熱器系統(tǒng)后，回水流經(jīng)上回管(7)再經(jīng)回水緩沖排氣裝置中的緩沖器(3)、分氣器(9)，在緩沖器上設(shè)有逆止排氣閥(4)，經(jīng)過(guò)緩沖減壓排氣處理，也就是回水流在流入緩沖器(3)產(chǎn)生離心旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中在水平方向上消耗掉動(dòng)能后，在水的自身重力作用下，以附壁膜流形態(tài)回流入回水管，不會(huì)對(duì)回水產(chǎn)生壓力波動(dòng)影響。
參照?qǐng)D2，變頻器BP的入口通過(guò)交流接觸器C5與電源開(kāi)關(guān)K1相連，變頻器BP出口通過(guò)交流接觸器C1、C3與增壓泵D1、D2相連接，C1、C2受單片微機(jī)DV控制，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)狀態(tài)下時(shí)間自動(dòng)切換工作，變頻器BP受單片機(jī)DV控制，可以實(shí)現(xiàn)D1、D2調(diào)速運(yùn)轉(zhuǎn)?？刂苹芈穁L1實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、手動(dòng)切換，在自動(dòng)狀態(tài)下本系統(tǒng)受單片微機(jī)控制可實(shí)現(xiàn)與熱網(wǎng)同步運(yùn)行，在手動(dòng)控制可做自動(dòng)工作狀態(tài)的補(bǔ)充。當(dāng)控制回路自動(dòng)—手動(dòng)切換開(kāi)關(guān)ZL1轉(zhuǎn)到Z端時(shí)，本系統(tǒng)的控制電源接通自動(dòng)控制部分，使交流接觸器C5和單片機(jī)DV接通電源。交流接觸器C5吸合，使變頻器BP電源入口接通電源，變頻器BP接通電源就具備了受控后輸出口輸出頻率可調(diào)的三相交流電，控制增壓泵D1運(yùn)轉(zhuǎn)的條件。單片微機(jī)DV上電后，首先顯示工作模式狀態(tài)P0或P1，這里暫定為P1模式，第一時(shí)間控制J1接通，帶動(dòng)交流接觸器C1吸合，使變頻器BP輸出口接通增壓泵D1。10秒鐘后單片機(jī)自動(dòng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)。單片機(jī)根據(jù)0809入口送入的回水設(shè)定與B2回水檢測(cè)值比較信號(hào)。供水設(shè)定與B3供水檢測(cè)值較信號(hào)，溫度設(shè)定與B4溫度檢測(cè)比較信號(hào)，做出本系統(tǒng)是否具備運(yùn)行條件的判斷，不具備運(yùn)行條件，單片機(jī)程序返回入口重新檢測(cè)比較，一旦具備運(yùn)行條件，防止爬行的運(yùn)行繼電器J4吸合再5秒延時(shí)后單片機(jī)即可根據(jù)增壓設(shè)定與B4增壓檢測(cè)比較信號(hào)，調(diào)控單片機(jī)模擬輸出信號(hào)dA，將模擬信號(hào)dA送入變頻器BP模擬信號(hào)的入口，變頻器BP依據(jù)模擬信號(hào)dA的大小和變化方向，調(diào)整輸出口輸出頻率增高或輸出頻率降低以實(shí)現(xiàn)增壓泵轉(zhuǎn)速增加，或轉(zhuǎn)速降低。檢測(cè)值大于設(shè)定值，dA減小變頻器BP輸出頻率減少，增壓泵減速，反之檢測(cè)值小于設(shè)定值，dA增加變頻器BP輸出頻率增加，增壓泵加速。檢測(cè)值等于設(shè)定值，單片微機(jī)dA輸出值不變，變頻器BP的輸出頻率不變，增壓泵的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在原有的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速上不變。時(shí)間自動(dòng)切換功能由單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，而在電氣連接關(guān)系上只是由原單片機(jī)J1出口帶動(dòng)C1交流接觸器控制增壓泵D1運(yùn)轉(zhuǎn)，改由單片機(jī)J2出口帶動(dòng)C3交流接觸器，控制增壓泵D2的運(yùn)轉(zhuǎn)。而其自動(dòng)控制過(guò)程與前述控制增壓泵D1自動(dòng)運(yùn)行的過(guò)程完全一致。手動(dòng)控制的運(yùn)行過(guò)程，本系統(tǒng)安裝可以進(jìn)行手動(dòng)控制兩臺(tái)增壓泵運(yùn)轉(zhuǎn)的手動(dòng)控制線路做為自動(dòng)控制運(yùn)行的補(bǔ)充措施。增壓泵D1手動(dòng)控制工作過(guò)程將控制回路自動(dòng) 手動(dòng)切換開(kāi)關(guān)ZL1轉(zhuǎn)到S端時(shí)系統(tǒng)的控制電源接通手動(dòng)控制部分。撳動(dòng)增壓泵D1的起動(dòng)按鈕A2，中間繼電器ZJ1吸合，ZJ1常開(kāi)觸點(diǎn)ZJ1-1、ZJ1-2接通。ZJ1-1是A2的自鎖輔助觸點(diǎn)，當(dāng)A2彈起斷開(kāi)后，ZJ1控制電源經(jīng)輔助觸點(diǎn)ZJ1-1保持中間繼電器ZJ1繼續(xù)吸合。ZJ1-2常開(kāi)觸點(diǎn)帶動(dòng)交流接觸器C2吸合，交流接觸器C2的吸合將主回路三相交流電直接送往增壓泵D1。增壓泵D1受三相交流電驅(qū)動(dòng)做全速運(yùn)轉(zhuǎn)。由于C2交流接觸器線圈受控380V交流電源，接在二相相線上。ZJ1中間繼電器線圈受控220V交流電，接在另一根相線和零線上，由此可見(jiàn)C2交流接觸器的吸合必需三相相線都有電，缺一不可，解決了在手動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)下的缺相保護(hù)問(wèn)題，RJ1、RJ2熱繼電器起到過(guò)負(fù)荷保護(hù)的作用。K1、K2具有自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)有過(guò)電流和短路保護(hù)功能。A1是增壓泵D1的停止按鈕，撳動(dòng)A1，中間繼電器ZJ1釋放，ZJ1自鎖觸點(diǎn)斷開(kāi)，將A1復(fù)位后控制電源即不能通過(guò)A2也不能通過(guò)ZJ1-1使中間繼電器ZJ1吸合，ZJ1-2斷開(kāi)使交流接觸器C2釋放增壓泵D1停止運(yùn)轉(zhuǎn)。手動(dòng)控制增壓泵D2的電氣原理、工作過(guò)程和手動(dòng)控制增壓泵D1的電氣原理工作過(guò)程基本一致。
參照?qǐng)D3、4，逆止排氣閥(4)主要由上閥體、下閥體及閥瓣(10)構(gòu)成，閥瓣(10)的一側(cè)與折頁(yè)(11)聯(lián)接，折頁(yè)(11)通過(guò)螺釘固定在閥體上。
參照?qǐng)D5，本單片微機(jī)的編程方框圖，其編程使用匯編語(yǔ)言，工作順序如下1、程序從ORG起始上電復(fù)位；2、首先進(jìn)入工作模式程序和模式顯示調(diào)子程序(模式0為一用模式，模式1為一用一備，時(shí)間自動(dòng)切換)模式切換和時(shí)間切換設(shè)計(jì)成開(kāi)關(guān)，手動(dòng)設(shè)置。在單片機(jī)模式0狀態(tài)下，可使用電控柜上設(shè)置的主令開(kāi)關(guān)，手動(dòng)切換2臺(tái)增壓泵的使用，備用關(guān)系。而在單片機(jī)模式1狀態(tài)下，可自動(dòng)按照所設(shè)時(shí)間自動(dòng)切換輸出口J1、J2的輪流吸合、釋放。用以控制增壓泵D1、D2的輪流調(diào)速運(yùn)行。從電氣原理圖，可見(jiàn)單片機(jī)輸出口的J1、J2繼電器控制C1、C3交流接觸器，它們決定了D1、D2兩臺(tái)泵中的哪一臺(tái)泵投入運(yùn)行，哪一臺(tái)泵做為備用。工作模式顯示10秒鐘后程序進(jìn)入A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換程序。3、A/D轉(zhuǎn)換芯片由0809擔(dān)當(dāng)8路模擬信號(hào)依次選通，將聯(lián)接在0809芯片8個(gè)入口上的增壓表壓力顯示信號(hào)、供水切換顯示信號(hào)、回水壓力顯示信號(hào)、溫度測(cè)量顯示信號(hào)、增壓表設(shè)定值、切換表設(shè)定值、回水表設(shè)定值及溫度切換設(shè)定值8個(gè)模擬電信號(hào)依次選通一次。轉(zhuǎn)換成的數(shù)字信號(hào)通過(guò)0809出口和89C51、373間的總線送入89C51單片機(jī)中與之相應(yīng)的寄存器中暫存(89C51、0809、373之間的總線兼有數(shù)據(jù)總線和地址總線的分時(shí)傳送功能。其聯(lián)接關(guān)系是0809的出口、89c51的P0口和8D鎖存器373的入口相聯(lián))4、由于熱敏電阻的電阻溫度系數(shù)是個(gè)負(fù)值，且系數(shù)K很小，要先將K值進(jìn)行256倍乘法運(yùn)算，對(duì)其結(jié)果取前8位數(shù)再與溫度參數(shù)做相減運(yùn)算的處理后，才能與其它7個(gè)信號(hào)一同進(jìn)行二、十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換。5、8個(gè)信號(hào)進(jìn)行二、十進(jìn)制轉(zhuǎn)換準(zhǔn)備送顯。6、顯示切換程序。為簡(jiǎn)化單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)，本單片機(jī)只設(shè)置二組3位LED數(shù)碼管顯示器，第一組數(shù)碼管除做為增壓表壓力顯示外，還可以做上述8個(gè)內(nèi)容的臨時(shí)顯示器。7、6小燈顯示的內(nèi)容有D1、D2、超壓(回水)電磁閥開(kāi)、切換、變頻器報(bào)警。8、回水壓力表顯示。9、本單片機(jī)89C51送顯使用串行口工作方式0的發(fā)送狀態(tài)，串行數(shù)據(jù)由P3.0端口(RXD)送出，移位時(shí)鐘由P3.1(TXD)送出。其工作過(guò)程是串行口連續(xù)發(fā)送3幀串行數(shù)據(jù)，組成第一組顯示器的顯示內(nèi)容后，接著發(fā)送1幀串行數(shù)據(jù)送6小燈顯示相應(yīng)的輸出口工作狀態(tài)，再接著發(fā)送3幀串行數(shù)據(jù)送第二組顯示器，送顯回水壓力。LED顯示器接口電路的164芯片可直接將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成并行數(shù)據(jù)，不需要再加驅(qū)動(dòng)電路即可讓顯示器有較高的亮度。10、11、12三段比較轉(zhuǎn)移程序?yàn)榛厮畧?bào)警設(shè)定與檢測(cè)比較，供水切換設(shè)定與檢測(cè)比較，溫度值切換設(shè)定與檢測(cè)比較。三個(gè)比較轉(zhuǎn)移程序的功能是看是否符合增壓泵運(yùn)行條件，三個(gè)中任意一個(gè)條件不能滿足都要將程序轉(zhuǎn)回到起始模數(shù)轉(zhuǎn)換入口處，讓程序重新開(kāi)始。只有三個(gè)條件全部滿足運(yùn)行繼電器接通，增壓泵才能開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)。其原理是回水報(bào)警設(shè)定與檢測(cè)值比較轉(zhuǎn)移。10、在回水檢測(cè)值大于設(shè)定值時(shí)表示回水流不暢，阻塞或維修后回水閥門未開(kāi)等原因。這時(shí)，不可以進(jìn)入運(yùn)轉(zhuǎn)程序，只能轉(zhuǎn)回到起始程序重新開(kāi)始，并有超壓報(bào)警信號(hào)發(fā)出。而如果回水檢測(cè)值小于設(shè)定值程序自動(dòng)進(jìn)入供水壓力切換設(shè)定與供水壓力檢測(cè)值比較轉(zhuǎn)移程序。11、在供水壓力檢測(cè)值小于設(shè)定值時(shí)，表示熱網(wǎng)或供暖鍋爐房的循環(huán)水泵停止運(yùn)行，此時(shí)，本系統(tǒng)的增壓泵也要相應(yīng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)與熱網(wǎng)運(yùn)行保持一致。反之供水檢測(cè)值大于、等于設(shè)定值，表示熱網(wǎng)或供暖鍋爐房的循環(huán)水泵已開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)。本系統(tǒng)也要相應(yīng)的與熱網(wǎng)做同步運(yùn)行。但是如果本系統(tǒng)地處熱網(wǎng)末梢，熱網(wǎng)運(yùn)行或停止運(yùn)行所反映的壓力變化很小的情況下，就要采用溫度檢測(cè)與溫度設(shè)定比較轉(zhuǎn)移的辦法，控制系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)。將壓力控制的比較轉(zhuǎn)移程序設(shè)定值調(diào)低。則將本系統(tǒng)隨熱網(wǎng)同步運(yùn)行的控制功能由溫度檢測(cè)與溫度設(shè)定比較轉(zhuǎn)移擔(dān)當(dāng)。12、當(dāng)溫度低于設(shè)定值時(shí)系統(tǒng)停止運(yùn)行。當(dāng)溫度高于設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入運(yùn)行程序，運(yùn)行繼電器J4吸合，程序進(jìn)入增壓設(shè)定與增壓檢測(cè)比較轉(zhuǎn)移程序。13、如果增壓檢測(cè)值小于增壓設(shè)定值將轉(zhuǎn)入dA增加散轉(zhuǎn)程序。如果增壓檢測(cè)值小于增壓設(shè)定的偏差繼續(xù)存在，dA值就不斷增加直到全部導(dǎo)通，即水泵轉(zhuǎn)數(shù)增加。DA值從最小到最大的時(shí)間是積分時(shí)間(積分時(shí)間可調(diào))。反之檢測(cè)值大于設(shè)定值，就據(jù)此偏差將模擬輸出量從大到小變化即dA減少散轉(zhuǎn)程序，即水泵減速。一旦偏差消失，模擬輸出量的變化就停止。
參照?qǐng)D6，本單片機(jī)入口和出口的連接關(guān)系1、A/D0809有8個(gè)模擬量信號(hào)入口，IN0接入回水壓力測(cè)量變送信號(hào)B2，IN3接入溫度測(cè)量變送信號(hào)B4，IN2接入供水壓力測(cè)量變送信號(hào)B3，IN5接入增壓壓力測(cè)量變送信號(hào)B1，IN7、IN6、IN4、IN1分別接入相應(yīng)的設(shè)定值信號(hào)。由于熱敏電阻測(cè)溫的特殊性，為簡(jiǎn)化單片微機(jī)的運(yùn)算程序只取有+10--+150℃的溫度范圍內(nèi)阻值與溫度關(guān)系線性度好的一段范圍做為有效量程。2、8路模擬信號(hào)由單片機(jī)的寫(xiě)信號(hào)WR和P2.7控制ADC的地址鎖存和轉(zhuǎn)換啟動(dòng)，由于ALE和START連在一起，因此ADC、0809在鎖存通道的同時(shí)，啟動(dòng)并進(jìn)行轉(zhuǎn)換，在讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果時(shí)，用單片機(jī)的讀信號(hào)RD和P2.7經(jīng)一級(jí)或非門后產(chǎn)生的正脈沖作為OE信號(hào)，用以打開(kāi)0809的三態(tài)輸出鎖存器。3、0809的8位數(shù)據(jù)輸出腳直接與單片機(jī)89C51的P0口輸出地址信號(hào)的8D鎖存器373入口間數(shù)據(jù)總線地址總線相連接，該總線具有數(shù)據(jù)和地址分時(shí)傳送功能。4、利用89C51單片微機(jī)的串行口數(shù)據(jù)傳送功能輸出數(shù)顯信號(hào)，本機(jī)設(shè)置二組三位LED數(shù)碼顯示器和6小燈顯示增壓壓力表顯示內(nèi)容，回水壓力表顯示內(nèi)容等6個(gè)輸出口工作狀態(tài)利用第一組顯示器的顯示切換功能切換顯示，增壓設(shè)定、溫度設(shè)定、回水報(bào)警設(shè)定，供水切換設(shè)定和供水壓力校準(zhǔn)，溫度顯示校準(zhǔn)，dA輸出量，積分時(shí)間設(shè)定等8個(gè)臨時(shí)觀察內(nèi)容。5、輸出口8D鎖存器的8Q、7Q、3Q、5Q是控制增壓泵D1、增壓泵D2、電磁閥DF、變頻器運(yùn)行繼電器J4的出口，經(jīng)推動(dòng)級(jí)512-4和大電流輸出級(jí)2003直接帶動(dòng)J1、J2、J3、J4。用J1、J2、J3、J4的常開(kāi)觸點(diǎn)帶動(dòng)相應(yīng)的交流接觸器C1、C2、C3和變頻器的運(yùn)行口。6、蜂鳴器FM的控制信號(hào)自單片機(jī)89C51、P1.6口輸出。經(jīng)1級(jí)非門直接送大電流輸出器2003帶動(dòng)蜂嗚器做報(bào)警信號(hào)。7、單片微機(jī)的P3.2口是調(diào)控變頻器變頻輸出的dA模擬信號(hào)輸出口，dA信號(hào)經(jīng)一級(jí)非門，一級(jí)電流放大器和一級(jí)射級(jí)輸出器送入變頻器BP的模擬信號(hào)入口。8、變頻器BP的報(bào)警信號(hào)經(jīng)單片機(jī)設(shè)置的電流/電壓變換電路送入P1.7口，在P1.7口從高電位變到低電位時(shí)，本機(jī)蜂嗚器將報(bào)警。9、本單片微機(jī)的J4運(yùn)行繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)直接與變頻器運(yùn)行口相接。
權(quán)利要求
1.高層建筑供暖聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，主要包括采暖與供暖系統(tǒng)，其特征在于將其聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)單片微機(jī)(1)、控制增壓泵(2)和回水緩沖排氣裝置實(shí)現(xiàn)的，增壓泵(2)與逆止閥(5)、上供管(6)相連接，回水流經(jīng)上回管(7)再經(jīng)回水緩沖排氣裝置中的緩沖器(3)、分氣器(9)，緩沖器(3)上設(shè)有逆止排氣閥(4)，逆止排氣閥(4)主要由上閥體、下閥體及閥瓣(10)構(gòu)成，閥瓣(10)的一側(cè)與折頁(yè)(11)聯(lián)接，折頁(yè)(11)通過(guò)螺釘固定在閥體上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高層建筑供暖聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于所述的單片微機(jī)的控制程序是1、程序從ORG起始上電復(fù)位；2、首先進(jìn)入工作模式程序和模式顯示調(diào)子程序，模式切換和時(shí)間切換設(shè)計(jì)成開(kāi)關(guān)，手動(dòng)設(shè)置，在單片機(jī)模式0狀態(tài)下，可使用電控柜上設(shè)置的主令開(kāi)關(guān)，手動(dòng)切換2臺(tái)增壓泵的使用，備用關(guān)系，而在單片機(jī)模式1狀態(tài)下，可自動(dòng)按照所設(shè)時(shí)間自動(dòng)切換輸出口J1、J2的輪流吸合、釋放，用以控制增壓泵D1、D2的輪流調(diào)速運(yùn)行，單片機(jī)輸出口的J1、J2繼電器控制C1、C3交流接觸器，它們決定了D1、D2兩臺(tái)泵中的哪一臺(tái)泵投入運(yùn)行，哪一臺(tái)泵做為備用，工作模式顯示10秒鐘后程序進(jìn)入A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換程序；3、A/D轉(zhuǎn)換芯片由0809擔(dān)當(dāng)8路模擬信號(hào)依次選通，將聯(lián)接在0809芯片8個(gè)入口上的增壓表壓力顯示信號(hào)、供水切換顯示信號(hào)、回水壓力顯示信號(hào)、溫度計(jì)量顯示信號(hào)、增壓表設(shè)定值、供水切換表設(shè)定值、回水表設(shè)定值及溫度切換設(shè)定值8個(gè)模擬電信號(hào)依次選通一次，轉(zhuǎn)換成的數(shù)字信號(hào)通過(guò)0809出口和89C51、373間的總線送入89C51單片機(jī)中與之相應(yīng)的寄存器中暫存；4、由于熱敏電阻的電阻溫度系數(shù)是個(gè)負(fù)值，且系數(shù)K很小，要將K值先進(jìn)行256倍乘法運(yùn)算，對(duì)其結(jié)果取前8位數(shù)再與溫度參數(shù)做相減運(yùn)算的處理后，才能與其它7個(gè)信號(hào)一同進(jìn)行二、十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換；5、8個(gè)信號(hào)進(jìn)行二、十進(jìn)制轉(zhuǎn)換準(zhǔn)備送顯；6、顯示切換程序?yàn)楹?jiǎn)化單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)，本單片機(jī)只設(shè)置二組3位LED數(shù)碼管顯示器，第一組數(shù)碼管除做為增壓表壓力顯示外，還可以做上述8個(gè)內(nèi)容的臨時(shí)顯示器；7、6小燈顯示的內(nèi)容有D1、D2、超壓(回水)電磁閥開(kāi)、切換、變頻器報(bào)警；7、回水壓力表顯示；8、本單片機(jī)89C51送顯使用串行口工作方式0的發(fā)送狀態(tài)，串行數(shù)據(jù)由P3.0端口送出，移位時(shí)鐘由P3.1送出，其工作過(guò)程是串行口連續(xù)發(fā)送3幀串行數(shù)據(jù)，組成第一組顯示器的顯示內(nèi)容后，接著發(fā)送1幀串行數(shù)據(jù)送6小燈顯示相應(yīng)的輸出口工作狀態(tài)，再接著發(fā)送3幀串行數(shù)據(jù)送第二組顯示器，送顯回水壓力，LED顯示器接口電路的164芯片可直接將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成并行數(shù)據(jù)，不需要再加驅(qū)動(dòng)電路即可讓顯示器有較高的亮度，10、11、12三段比較轉(zhuǎn)移程序?yàn)榛厮畧?bào)警設(shè)定與檢測(cè)比較，供水切換設(shè)定與檢測(cè)比較，溫度值切換設(shè)定與檢測(cè)比較，三個(gè)比較轉(zhuǎn)移程序的功能是看是否符合增壓泵運(yùn)行條件，三個(gè)中任意一個(gè)條件不能滿足都要將程序轉(zhuǎn)回到起始模數(shù)轉(zhuǎn)換入口處，讓程序重新開(kāi)始，只有三個(gè)條件全部滿足運(yùn)行繼電器接通，增壓泵才能開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)；9、在回水檢測(cè)值大于設(shè)定值時(shí)表示回水流不暢，阻塞或維修后回水閥門未開(kāi)等原因。這時(shí)，不可以進(jìn)入運(yùn)轉(zhuǎn)程序，只能轉(zhuǎn)回到起始程序重新開(kāi)始，并有超壓報(bào)警信號(hào)發(fā)出，而如果檢測(cè)值小于設(shè)定值程序自動(dòng)進(jìn)入供水壓力切換設(shè)定與供水壓力檢測(cè)值比較轉(zhuǎn)移程序；10、在供水壓力檢測(cè)值小于設(shè)定值時(shí)，表示熱網(wǎng)或供暖鍋爐房的循環(huán)水泵停止運(yùn)行，此時(shí)，本系統(tǒng)的增壓泵也要相應(yīng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)與熱網(wǎng)運(yùn)行保持一致。反之供水檢測(cè)值大于、等于設(shè)定值，表示熱網(wǎng)或供暖鍋爐房的循環(huán)水泵已開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，本系統(tǒng)也要相應(yīng)的與熱網(wǎng)做同步運(yùn)行，但是如果本系統(tǒng)地處熱網(wǎng)末梢，熱網(wǎng)運(yùn)行或停止運(yùn)行所反映的壓力變化很小的情況下，就要采用溫度檢測(cè)與溫度設(shè)定比較轉(zhuǎn)移的辦法，控制系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)；將壓力控制的比較轉(zhuǎn)移程序設(shè)定值調(diào)低。則將本系統(tǒng)隨熱網(wǎng)同步運(yùn)行的控制功能由溫度檢測(cè)與溫度設(shè)定比較轉(zhuǎn)移擔(dān)當(dāng)；11、當(dāng)溫度低于設(shè)定值時(shí)系統(tǒng)停止運(yùn)行。當(dāng)溫度高于設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入運(yùn)行程序，運(yùn)行繼電器J4吸合，程序進(jìn)入增壓設(shè)定與增壓檢測(cè)比較轉(zhuǎn)移程序；12、如果增壓檢測(cè)值小于增壓設(shè)定值將轉(zhuǎn)入dA增加散轉(zhuǎn)程序，如果增壓檢測(cè)值小于增壓設(shè)定值的偏差繼續(xù)存在，dA值就不斷增加直到全部導(dǎo)通，即水泵轉(zhuǎn)速增加，DA值從最小到最大的時(shí)間是積分時(shí)間，反之檢測(cè)值大于設(shè)定值，就據(jù)此偏差將模擬輸出量從大到小變化即dA減少散轉(zhuǎn)程序，即水泵減速，一旦偏差消失，模擬輸出量的變化就停止。3、根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的高層建筑供暖聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于本單片機(jī)入口和出口的連接關(guān)系1、A/D0809有8個(gè)模擬量信號(hào)入口，IN0接入回水壓力測(cè)量變送信號(hào)B2，IN3接入溫度測(cè)量變送信號(hào)B4，IN2接入供水壓力測(cè)量變送信號(hào)B3，IN5接入增壓壓力測(cè)量變送信號(hào)B1，IN7、IN6、IN4、IN1分別接入相應(yīng)的設(shè)定值信號(hào)；2、8路模擬信號(hào)由單片機(jī)的寫(xiě)信號(hào)WR和P2.7控制ADC的地址鎖存和轉(zhuǎn)換啟動(dòng)，ALE和START連在一起；3、0809的8位數(shù)據(jù)輸出腳直接與單片機(jī)89C51的P0口輸出地址信號(hào)的8D鎖存器373入口間數(shù)據(jù)總線地址總線相連接；4、用89C51單片微機(jī)的串行口數(shù)據(jù)傳送功能輸出數(shù)顯信號(hào)，本機(jī)設(shè)置二組三位LED數(shù)碼顯示器和6小燈連接；5、輸出口8D鎖存器的8Q、7Q、3Q、5Q是控制增壓泵D1、增壓泵D2、電磁閥DF、變頻器運(yùn)行繼電器J4的出口，經(jīng)推動(dòng)級(jí)512-4和大電流輸出級(jí)2003直接帶動(dòng)J1、J2、J3、J4。用J1、J2、J3、J4的常開(kāi)觸點(diǎn)帶動(dòng)相應(yīng)的交流接觸器C1、C2、C3和變頻器的運(yùn)行口；6、蜂嗚器FM的控制信號(hào)自單片機(jī)89C51、P1.6口輸出，經(jīng)1級(jí)非門直接送大電流輸出器，由2003帶動(dòng)蜂嗚器做報(bào)警信號(hào)；7、單片微機(jī)的P3.2口是調(diào)控變頻器變頻輸出的dA模擬信號(hào)輸出口，該信號(hào)經(jīng)一級(jí)非門，一級(jí)電流放大器和一級(jí)射級(jí)輸出器，送入變頻器BP的模擬信號(hào)入口；8、變頻器BP的報(bào)警信號(hào)經(jīng)單片機(jī)設(shè)置的電流/電壓變換電路送入P1.7口，9、本單片微機(jī)的J4運(yùn)行繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)直接與變頻器運(yùn)行口相接。
全文摘要
高層建筑供暖聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),是將高層建筑內(nèi)部的采暖設(shè)備與外供熱網(wǎng)相聯(lián)接,引進(jìn)單片微機(jī)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)可與供暖熱網(wǎng)同步運(yùn)行。將其聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)單片微機(jī)控制增壓泵和回水緩沖排氣裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其增壓泵與逆止閥、上供管相連接,當(dāng)接收到供暖熱網(wǎng)溫度、壓力變化的信號(hào)后,單片微機(jī)調(diào)控增壓泵,將熱網(wǎng)供水增壓送至高層建筑散熱器系統(tǒng)后,回水流經(jīng)上回管再經(jīng)回水緩沖排氣裝置中的緩沖器、分氣器,經(jīng)過(guò)緩沖減壓排氣處理,也就是回水流在流入緩沖器產(chǎn)生離心旋轉(zhuǎn),在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中在水平方向上消耗掉動(dòng)能后,在水的自身重力作用下,以附壁膜流形態(tài)回流入回水管,不會(huì)對(duì)回水產(chǎn)生壓力波動(dòng)影響。緩沖器上面的逆止排氣閥,實(shí)現(xiàn)了本系統(tǒng)全封閉運(yùn)行,克服了系統(tǒng)氧蝕。
文檔編號(hào)F24D19/10GK1379211SQ0210921
公開(kāi)日2002年11月13日 申請(qǐng)日期2002年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月28日
發(fā)明者張建華 申請(qǐng)人:張建華