換熱站無(wú)人值守計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

1、換熱站無(wú)人值守計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)換熱站無(wú)人值守計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)大連北方自控技術(shù)有限公司匯報(bào)人: 王秉禹主要內(nèi)容 一、概述；一、概述； 二、供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的特點(diǎn)；二、供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的特點(diǎn)； 三、計(jì)算機(jī)在供熱控制系統(tǒng)中的應(yīng)用；三、計(jì)算機(jī)在供熱控制系統(tǒng)中的應(yīng)用； 四、換熱站無(wú)人值守計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)控制四、換熱站無(wú)人值守計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)控制 方案；方案； 五、監(jiān)控系統(tǒng)外圍設(shè)備。五、監(jiān)控系統(tǒng)外圍設(shè)備。1概述一、概述一、概述 城市建設(shè)的快速發(fā)展和地域面積的拓廣，已將城市集中供熱提高到了一個(gè)前所未有的高度。其已成為城市公共保障系統(tǒng)的幾大要素之一。一方面城市集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)具有分布區(qū)域廣、熱用戶繁多、管線錯(cuò)綜復(fù)雜、勞動(dòng)強(qiáng)度

2、大等特點(diǎn)，另一方面能源緊缺形勢(shì)的加劇，促使我們?cè)趯?shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定運(yùn)行和均衡供熱的基本條件下，必須利用計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控這個(gè)科技手段全面提高供熱管網(wǎng)的運(yùn)行管理水平，同時(shí)建設(shè)一個(gè)節(jié)能型的城市供熱系統(tǒng)。溫暖、科技、節(jié)能和經(jīng)濟(jì)效益，成為了當(dāng)今供熱行業(yè)發(fā)展的新目標(biāo)，對(duì)大型城市熱網(wǎng)而言，實(shí)施自動(dòng)化集中監(jiān)測(cè)和控制是集中供熱系統(tǒng)供熱可靠、節(jié)能運(yùn)行、提高運(yùn)行效率和降低運(yùn)行成本的重要手段。 供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的特點(diǎn)2品牌資產(chǎn)及其測(cè)量供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的特點(diǎn)123集中供熱系統(tǒng)涉及的區(qū)域較大，分散性較大。集中供熱系統(tǒng)涉及的區(qū)域較大，分散性較大。 供熱管網(wǎng)是閉式系統(tǒng)，系統(tǒng)各個(gè)部分是相互關(guān)聯(lián)的，供熱管網(wǎng)是閉式系統(tǒng)，系統(tǒng)各個(gè)部分是相互關(guān)聯(lián)的，

3、某一部位參數(shù)的變化，會(huì)引起整個(gè)管網(wǎng)參數(shù)的變化。某一部位參數(shù)的變化，會(huì)引起整個(gè)管網(wǎng)參數(shù)的變化。 系統(tǒng)的擾動(dòng)因素較多，如環(huán)境溫度、風(fēng)力、雨雪系統(tǒng)的擾動(dòng)因素較多，如環(huán)境溫度、風(fēng)力、雨雪等的變化。等的變化。 4勞動(dòng)強(qiáng)度大，勞動(dòng)生產(chǎn)率低，多數(shù)管網(wǎng)只能做到勞動(dòng)強(qiáng)度大，勞動(dòng)生產(chǎn)率低，多數(shù)管網(wǎng)只能做到粗調(diào)節(jié)，能源利用率低。粗調(diào)節(jié)，能源利用率低。計(jì)算機(jī)在供熱控制系統(tǒng)中的應(yīng)用33-1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3-2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)計(jì)算機(jī)在供熱控制系統(tǒng)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3-13-1產(chǎn)品傷害危機(jī)對(duì)品牌資產(chǎn)的影響 必須根據(jù)集中供熱系統(tǒng)的多變量、非線性的系統(tǒng)特性，必須根據(jù)集中

4、供熱系統(tǒng)的多變量、非線性的系統(tǒng)特性，研制開(kāi)發(fā)多輸入、多輸出的多環(huán)隨動(dòng)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。因研制開(kāi)發(fā)多輸入、多輸出的多環(huán)隨動(dòng)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。因?yàn)閷?duì)于具有上述特性的供熱系統(tǒng)，既要保證人體的舒適性為對(duì)于具有上述特性的供熱系統(tǒng)，既要保證人體的舒適性又要達(dá)到節(jié)能目標(biāo)，單靠采用多個(gè)常規(guī)控制器的組合，是又要達(dá)到節(jié)能目標(biāo)，單靠采用多個(gè)常規(guī)控制器的組合，是很難實(shí)現(xiàn)的。由于多輸入、多輸出的多環(huán)隨動(dòng)計(jì)算機(jī)監(jiān)控很難實(shí)現(xiàn)的。由于多輸入、多輸出的多環(huán)隨動(dòng)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，具有：及時(shí)檢測(cè)參數(shù)，了解系統(tǒng)工況；均勻調(diào)節(jié)流系統(tǒng)，具有：及時(shí)檢測(cè)參數(shù)，了解系統(tǒng)工況；均勻調(diào)節(jié)流量、消除冷熱不均；合理匹配工況，保證按需供熱；及時(shí)量、消除冷熱不

5、均；合理匹配工況，保證按需供熱；及時(shí)診斷故障，確保安全運(yùn)行；健全運(yùn)行檔案，實(shí)現(xiàn)量化管理診斷故障，確保安全運(yùn)行；健全運(yùn)行檔案，實(shí)現(xiàn)量化管理的功能，它可以使各種先進(jìn)的技術(shù)措施得以落實(shí)。從某種的功能，它可以使各種先進(jìn)的技術(shù)措施得以落實(shí)。從某種意義上說(shuō)，供熱系統(tǒng)只有達(dá)到了這種高水平的運(yùn)行，它的意義上說(shuō)，供熱系統(tǒng)只有達(dá)到了這種高水平的運(yùn)行，它的供熱效果、節(jié)能目的才能最終實(shí)現(xiàn)。供熱效果、節(jié)能目的才能最終實(shí)現(xiàn)。 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)在供熱控制系統(tǒng)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)3-23-2產(chǎn)品傷害危機(jī)對(duì)品牌資產(chǎn)的影響 要根據(jù)供熱系統(tǒng)參數(shù)的漸變性和允許室溫有一定的要根據(jù)供熱系統(tǒng)參數(shù)的漸變性和允許室溫有一定的波動(dòng)性的

6、特點(diǎn)，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不必像電廠等工波動(dòng)性的特點(diǎn)，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不必像電廠等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程那樣，要求快速、高精度的檢測(cè)、控制。供業(yè)生產(chǎn)過(guò)程那樣，要求快速、高精度的檢測(cè)、控制。供熱絕大多數(shù)為居民服務(wù)，室內(nèi)溫度只要達(dá)標(biāo)，上下波動(dòng)熱絕大多數(shù)為居民服務(wù)，室內(nèi)溫度只要達(dá)標(biāo)，上下波動(dòng)11左右，是正常的?；谶@些特點(diǎn)，供熱監(jiān)控系統(tǒng)，可左右，是正常的。基于這些特點(diǎn)，供熱監(jiān)控系統(tǒng)，可以在較低的速度下檢測(cè)，在較低的精度下控制，本著以在較低的速度下檢測(cè)，在較低的精度下控制，本著“直接、簡(jiǎn)單、低速直接、簡(jiǎn)單、低速”的原則，進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì)，盡量的原則，進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì)，盡量減少中間環(huán)節(jié)，追求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是可靠、便于

7、操作和減少中間環(huán)節(jié)，追求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是可靠、便于操作和“物美價(jià)廉物美價(jià)廉”。 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)1 1量調(diào)節(jié)；量調(diào)節(jié)；2 2質(zhì)調(diào)節(jié)；質(zhì)調(diào)節(jié)；3 3質(zhì)量并調(diào)；質(zhì)量并調(diào)；調(diào)節(jié)方式：?jiǎn)栴}的提出 根據(jù)供熱量調(diào)節(jié)供水流量，通常稱為量調(diào)節(jié)。 該調(diào)節(jié)方法，是把恒定供水溫度作為約束條件。由于水泵的理論功率N和流量的三次方成正比，因此，量調(diào)節(jié)的水泵節(jié)電效果非常顯著。 但是，采用純量調(diào)的方法，除了系統(tǒng)回水溫度過(guò)低外，還會(huì)引起室內(nèi)系統(tǒng)的垂直失調(diào)和降低循環(huán)水泵的運(yùn)行效率（當(dāng)采用變頻調(diào)速時(shí)）。因此，必須對(duì)最小流量進(jìn)行限制，所以純量調(diào)節(jié)不可能獨(dú)立實(shí)現(xiàn)全程供熱量控制，還必須和質(zhì)調(diào)節(jié) 配合。 案例啟示：量調(diào)節(jié)量調(diào)節(jié)問(wèn)題的提出1稅

8、收籌劃方案根據(jù)供熱量改變供水溫度通常稱為質(zhì)調(diào)節(jié)質(zhì)調(diào)節(jié)質(zhì)調(diào)節(jié)問(wèn)題的提出2國(guó)稅局稽查結(jié)果 根據(jù)供熱量同時(shí)改變供水流量與供水溫度，通稱質(zhì)量并調(diào)。 質(zhì)量并調(diào)，是比較理想的調(diào)節(jié)方式，易于實(shí)現(xiàn)室內(nèi)系統(tǒng)無(wú)垂直失調(diào)的理想控制。案例啟示：質(zhì)量并調(diào)質(zhì)量并調(diào)問(wèn)題的提出3換熱站無(wú)人值守計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)控制方案44-1 概述概述4-2 系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)構(gòu)成4-3 系統(tǒng)特點(diǎn)系統(tǒng)特點(diǎn) 實(shí)施了基于電話通訊平臺(tái)的遠(yuǎn)程控制調(diào)度系統(tǒng)，包括調(diào)度中心上位計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和無(wú)人值守?fù)Q熱站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。 監(jiān)測(cè)和控制的主要內(nèi)容顯示一次網(wǎng)及二次網(wǎng)流量、壓力、溫度、熱量、循環(huán)水泵電機(jī)電流、循環(huán)水泵電機(jī)溫度、補(bǔ)水泵電機(jī)電流、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥閥位、水箱水位并將

9、以上信號(hào)傳到調(diào)度室上位。當(dāng)換熱站內(nèi)運(yùn)行發(fā)生故障時(shí)，換熱站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)向調(diào)度室報(bào)警，報(bào)警信號(hào)有：水箱水位高、低；二次網(wǎng)回水壓力高、低；循環(huán)水泵電機(jī)電流高、低；循環(huán)水泵電機(jī)溫度。 4-1 4-1 概述概述問(wèn)題的提出 在調(diào)度室上位機(jī)和下位機(jī)能控制調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，能控制循環(huán)水泵和補(bǔ)水泵的起動(dòng)和停止，能控制循環(huán)水泵流量（當(dāng)采用變頻調(diào)速時(shí)），能打印每個(gè)換熱站的整點(diǎn)報(bào)表、日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表。 調(diào)度中心上位計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可以和廠內(nèi)局域網(wǎng)相連，經(jīng)理等相關(guān)人員在各自辦公室就可以監(jiān)視換熱站的運(yùn)行情況。實(shí)現(xiàn)了高層管理、數(shù)據(jù)分析、遠(yuǎn)程調(diào)度、本地自控，減少了工作人員、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高供熱質(zhì)量。 本系統(tǒng)具有高度安全

10、性和保密性、高速率、高可靠性、高抗干擾能力、實(shí)施及運(yùn)行成本低、易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。 4-1 4-1 概述概述問(wèn)題的提出 第一層：調(diào)度中心，主要包括工控機(jī)系統(tǒng)、彩色顯示器、組態(tài)軟件、調(diào)制解調(diào)器。完成從無(wú)人值守?fù)Q熱站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)，可通過(guò)圖形化界面進(jìn)行遠(yuǎn)程的熱力站監(jiān)測(cè)和控制。 第二層：下位無(wú)人值守?fù)Q熱站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，主要包括工控機(jī)系統(tǒng)、彩色顯示器、組態(tài)軟件、調(diào)制解調(diào)器、采集卡、控制器和相關(guān)設(shè)備。完成從現(xiàn)場(chǎng)傳感器采集數(shù)據(jù)發(fā)送到調(diào)度中心和接受來(lái)自調(diào)度中心的命令，并向執(zhí)行器下達(dá)任務(wù)。 4-2 4-2 系統(tǒng)的構(gòu)成系統(tǒng)的構(gòu)成問(wèn)題的提出 調(diào)度中心指揮系統(tǒng)以各換熱站供回水溫度和循環(huán)水泵流量為主要控制目

11、標(biāo)，根據(jù)熱源總出口每小時(shí)的移動(dòng)平均流量和平均溫度，結(jié)合天氣情況，參照調(diào)節(jié)梯度表對(duì)熱力站的供水溫度進(jìn)行自動(dòng)控制或手動(dòng)控制。對(duì)熱力站流量和循環(huán)水壓力等參數(shù)，由調(diào)度員確認(rèn)并下達(dá)控制命令，下位控制機(jī)在限定流量下通過(guò)循環(huán)調(diào)節(jié)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、變頻器工作頻率達(dá)到設(shè)定的溫度和壓力。本系統(tǒng)具有三種控制方式，一種是根據(jù)時(shí)間段來(lái)控制，一種是根據(jù)室外溫度來(lái)控制，一種是根據(jù)時(shí)間段和室外溫度結(jié)合來(lái)控制。 4-3 4-3 系統(tǒng)的特點(diǎn)系統(tǒng)的特點(diǎn)問(wèn)題的提出問(wèn)題的提出4-3-1 4-3-1 采用電話撥號(hào)上網(wǎng)或?qū)拵ё鳛椴捎秒娫挀芴?hào)上網(wǎng)或?qū)拵ё鳛橹饕耐ㄐ欧绞剑煽?、運(yùn)行成本低。主要的通信方式，可靠、運(yùn)行成本低。 問(wèn)題的提出4-3-2

12、4-3-2 調(diào)度監(jiān)控中心的操作員站可以調(diào)度監(jiān)控中心的操作員站可以遠(yuǎn)程向下位機(jī)發(fā)送控制命令。比如改變遠(yuǎn)程向下位機(jī)發(fā)送控制命令。比如改變?cè)O(shè)定溫度、循環(huán)水壓力、限定流量以及設(shè)定溫度、循環(huán)水壓力、限定流量以及采集時(shí)間間隔和采集程序的更新等。采集時(shí)間間隔和采集程序的更新等。 問(wèn)題的提出4-3-3 4-3-3 能顯示一次網(wǎng)及二次網(wǎng)流量、能顯示一次網(wǎng)及二次網(wǎng)流量、壓力、溫度、熱量、循環(huán)水泵電機(jī)電流壓力、溫度、熱量、循環(huán)水泵電機(jī)電流、循環(huán)水泵電機(jī)溫度、補(bǔ)水泵電機(jī)電流、循環(huán)水泵電機(jī)溫度、補(bǔ)水泵電機(jī)電流、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥閥位、水箱水位。、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥閥位、水箱水位。 問(wèn)題的提出4-3-4 4-3-4 能顯示循環(huán)水泵、補(bǔ)水

13、泵的運(yùn)能顯示循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵的運(yùn)行狀態(tài)（運(yùn)行、停止）。行狀態(tài)（運(yùn)行、停止）。 問(wèn)題的提出4-3-5 4-3-5 能顯示溫度、壓力、流量等參能顯示溫度、壓力、流量等參數(shù)的運(yùn)行曲線。數(shù)的運(yùn)行曲線。 問(wèn)題的提出4-3-6 4-3-6 在調(diào)度室上位機(jī)能控制調(diào)節(jié)閥在調(diào)度室上位機(jī)能控制調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，能控制循環(huán)水泵和補(bǔ)水泵的起的開(kāi)度，能控制循環(huán)水泵和補(bǔ)水泵的起動(dòng)和停止，能調(diào)節(jié)循環(huán)水泵流量（當(dāng)采動(dòng)和停止，能調(diào)節(jié)循環(huán)水泵流量（當(dāng)采用變頻調(diào)速時(shí)）。用變頻調(diào)速時(shí)）。 問(wèn)題的提出4-3-7 4-3-7 當(dāng)換熱站內(nèi)運(yùn)行發(fā)生故障時(shí)，當(dāng)換熱站內(nèi)運(yùn)行發(fā)生故障時(shí)，換熱站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)向調(diào)換熱站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)向調(diào)度室報(bào)警，并有報(bào)警記錄。報(bào)警信號(hào)有度室報(bào)警，并有報(bào)警記錄。報(bào)警信號(hào)有：水箱水位高、低；二次網(wǎng)回水壓力高：水箱水位高、低；二次網(wǎng)回水壓力高、低；循環(huán)水泵電機(jī)電流高、低；循環(huán)、低；循環(huán)水泵電機(jī)電流高、低；循環(huán)水泵電機(jī)溫度等。水泵電機(jī)溫度等。 問(wèn)題的提出4-3-8 4-3-8 能打印每個(gè)換熱站的整點(diǎn)報(bào)表能打印每個(gè)換熱站的整點(diǎn)報(bào)表、日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表。、日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表。 問(wèn)題的提出4-3-9 4-3-9 在調(diào)度室上位機(jī)可以對(duì)下位機(jī)在調(diào)度室上位機(jī)可以對(duì)下位機(jī)壓力變送器、流量、報(bào)警等參數(shù)進(jìn)行設(shè)壓力變送器、流量、報(bào)警等參數(shù)進(jìn)行設(shè)定和修改。定和修改。 5監(jiān)控系統(tǒng)外圍設(shè)備5.1 5.1 溫度測(cè)量