無人值守換熱站的智能控制系統(tǒng)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)無人值守換熱站的智能控制系統(tǒng)摘要：介紹了一種具有無人值守功能的換熱站智能控制系統(tǒng)方案，該系統(tǒng)主要由HMI、PLC、變頻器、GPRS通訊模塊組成；重點闡述了自動控制二次供水溫度的策略，循環(huán)泵和補水泵的變頻控制方案，通過GPRS網(wǎng)絡進行遠程監(jiān)控的數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計。關(guān)鍵詞：換熱站；PLC；PID控制；HMI；GPRS網(wǎng)絡一、引言當前許多城鎮(zhèn)都采用了集中供熱，符合了節(jié)約能源、環(huán)保要求、政府政策等幾方面的要求。集中供熱系統(tǒng)分三部分：熱源、熱力網(wǎng)和熱用戶。熱源制備蒸汽；熱力網(wǎng)傳輸蒸汽和

2、熱水；熱用戶指用熱場所。熱力網(wǎng)則由一次網(wǎng)、二次網(wǎng)、換熱站三部分組成。本論文介紹的換熱站控制能實現(xiàn)按需供熱，根據(jù)當前室外溫度變化對二次網(wǎng)供、回水溫度、流量進行自動調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)無人值守并節(jié)能的目標。二、系統(tǒng)組成無人值守換熱站監(jiān)控系統(tǒng)由現(xiàn)場一次儀表、現(xiàn)場控制設(shè)備、GPRS通訊網(wǎng)絡及數(shù)據(jù)監(jiān)控中心四部分組成?，F(xiàn)場一次儀表包括溫度傳感器、壓力變送器、開關(guān)閥、電動調(diào)節(jié)閥等，完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集任務；現(xiàn)場控制設(shè)備包括PLC、HMI和二次儀表，將采集來的數(shù)據(jù)通過GPRS通訊網(wǎng)絡傳遞到數(shù)據(jù)采集服務器，進入數(shù)據(jù)監(jiān)控中心；數(shù)據(jù)中心由數(shù)據(jù)采集服務器、監(jiān)控工作站、工程師站、激光打印機等組成，完成監(jiān)控管理、工程師管理及維護、

3、數(shù)據(jù)打印等任務；GPRS網(wǎng)絡負責在數(shù)據(jù)中心計算機與數(shù)據(jù)采集設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)的功能，而數(shù)據(jù)監(jiān)控中心具有處理各種數(shù)據(jù)并顯示在組態(tài)畫面上，實現(xiàn)各種遠程控制和計量計費的功能。該系統(tǒng)通過循環(huán)泵使熱水在二次網(wǎng)中運行，循環(huán)泵的開啟的大小由二次回水溫度和回水溫度設(shè)定值的差值來決定，而回水溫度設(shè)定值由室外溫度來確定。PLC采集室外溫度、二次回水溫度，并通過程序運算得出結(jié)果來控制變頻調(diào)速，從而對循環(huán)水流量進行調(diào)節(jié)，保證二次網(wǎng)回水溫度值達到設(shè)定值，以達到供熱效率和節(jié)能效果的平衡。熱力管網(wǎng)的水壓降低可能是由于管道、閥門的泄漏引起，如不及時進行補水，除了會造成管網(wǎng)壓力下降外，還有可能會造成整個供熱系統(tǒng)非正常運行。換熱站

4、一般配兩臺補水泵，正常情況下運行一臺補水泵即可滿足系統(tǒng)補水需要。當系統(tǒng)處于嚴重失水時，并且一臺補水泵達到了工頻轉(zhuǎn)速在一定時間內(nèi)仍無法滿足補水需要時，另外一臺補水泵自動投入運行，實現(xiàn)恒壓補水控制。三、系統(tǒng)功能3.1.數(shù)據(jù)監(jiān)控中心功能數(shù)據(jù)監(jiān)控中心具有以下幾個功能。 圖形監(jiān)控功能本系統(tǒng)以導航圖的方式顯示每個換熱站的地理位置，以圖形化界面來實現(xiàn)人機交互操作，并且具有顯示全網(wǎng)數(shù)據(jù)、遠程控制和遠程設(shè)置換熱站參數(shù)等功能。 打印操作記錄及數(shù)據(jù)報表、趨勢曲線功能監(jiān)控中心主機可以自動生成、打印各種操作記錄和運行參數(shù)的日報表及設(shè)備的故障狀態(tài)?？砂从脩粢蠖ㄖ聘鞣N報表格式。監(jiān)控主機還具有屏幕打印功能和屏功能。 分析診

5、斷報警、故障功能對系統(tǒng)運行時產(chǎn)生的故障均以聲光形式報警，并分出報警等級，故障包括傳感器故障，通信故障，換熱站水泵電機故障，電動調(diào)節(jié)閥故障，交換器內(nèi)部堵、漏等故障，斷電等。監(jiān)控中心接到報警后需要報警確認。監(jiān)控中心把報警內(nèi)容、報警時間和上位機下傳的操作指令等信息存儲到日志中。日志不可修改和刪除。 運行分析和自動控制功能監(jiān)控中心上位機形成一二次網(wǎng)供水溫度變化曲線、室外溫度變化曲線，能夠自動對全網(wǎng)水力工況進行分析。有經(jīng)驗的操作人員可以任意查看選擇時間段，并預測負荷；可以設(shè)置修改控制參數(shù)、策略、設(shè)定調(diào)節(jié)閥開度等優(yōu)化調(diào)節(jié)。本系統(tǒng)有本地/遠程切換功能，通過手自動模式對循環(huán)泵進行變頻調(diào)節(jié)，優(yōu)化質(zhì)調(diào)和量調(diào)的組合

6、方式。用戶還可選擇系統(tǒng)中最適合的控制策略和控制方式。 用戶和權(quán)限管理功能不同的用戶設(shè)置不同的操作權(quán)限，只有有權(quán)限的用戶才能進行權(quán)限范圍內(nèi)的操作。3.2遠程換熱站功能遠程換熱站通過PLC和與之相連的現(xiàn)場儀表、GPRS DTU和執(zhí)行器，來完成數(shù)據(jù)采集、控制和調(diào)節(jié)等功能。主要功能如下。PLC采集主要的過程參數(shù)，并將檢測結(jié)果送至監(jiān)控中心。換熱站配備觸摸屏，為操作人員現(xiàn)場調(diào)試和參數(shù)查詢提供交互界面，可以顯示流程畫面、參數(shù)、PID參數(shù)、現(xiàn)場啟開停泵等功能。當有報警時，觸摸屏發(fā)出報警信號。四、結(jié)論數(shù)據(jù)監(jiān)控中心上位機通過GPRS-Internet網(wǎng)絡監(jiān)控遠程換熱站，解決了換熱站分散時監(jiān)控問題，實現(xiàn)了供熱時跟蹤診斷，使供熱系統(tǒng)安全、可靠、節(jié)能地運行，實現(xiàn)了換熱站的無人值守，節(jié)