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專(zhuān)注工業(yè)電氣控制系統集成

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陜西恒達天拓:換熱站自動(dòng)化控制系統解析
閱讀:2406次 更新時(shí)間:2024-05-19

供熱工程中的自動(dòng)控制對于保證供熱系統優(yōu)質(zhì)供熱、安全運行、經(jīng)濟節能具有十分重要的作用。西安天拓恒瑞提供完善先進(jìn)的熱網(wǎng)自動(dòng)控制系統,今天天拓恒瑞來(lái)為大家講解換熱站自動(dòng)化控制系統的解析。


眾所周知,換熱站是集中供熱控制系統中重要環(huán)節,是熱網(wǎng)與熱用戶(hù)的連接場(chǎng)所,其工作的安全性可靠性直接影響鍋爐的安全和供熱的品質(zhì)。 換熱站包括中心部件換熱器和控制部分,而控制部分主要由泵、閥門(mén)、變頻器、PLC、現場(chǎng)儀表、通訊接口、人機接口觸屏、監控中心等必備部件控制水循環(huán)。每個(gè)換熱站安裝一臺現場(chǎng)PLC控制器,主要作用為參數采集測量及就地控制工作、通訊功能、數據交換和遠方控制。


換熱站自動(dòng)化系統的控制目標


1、二次網(wǎng)供水溫度控制

通過(guò)對二次供熱系統的溫度檢測、分析,結合外界干擾因素(如天氣溫度),算出最佳的供水溫度。通過(guò)對一次管網(wǎng)的流量控制,使供熱系統在滿(mǎn)足用戶(hù)需求量的前提下,保持最佳工況。不同的室外溫度對應不同的二次側供水溫度設定值。在控制系統中使用多個(gè)設定點(diǎn),這些點(diǎn)的集合形成溫度曲線(xiàn)。溫度曲線(xiàn)可以由軟件自由改變,也可以在本地手動(dòng)或中心站改變,任意設定供水溫度曲線(xiàn)或平移曲線(xiàn),最多可以使用六段線(xiàn)性連接、經(jīng)濟、方便、精確。


2、泵控制部分

熱網(wǎng)是離不開(kāi)泵控制的,主要是循環(huán)泵和補水泵的控制。


1、循環(huán)泵控制中,有兩種方案可選

①變頻器根據運行時(shí)間自動(dòng)切換各循環(huán)泵,可以自由設定;

②用供水回水壓力差控制循環(huán)泵,這需要用變頻器和差壓變送器。一臺變頻器拖動(dòng)二臺循環(huán)水泵,以維持管網(wǎng)實(shí)測值等于設定值。工作原理為變頻啟動(dòng)第一臺泵,頻率逐漸上升,升到50HZ時(shí)達不到設定值,這臺泵將切換到工頻,第二臺泵被變頻啟動(dòng),頻率逐漸上升,如果達到目標值,頻率穩定在這一值。如果超過(guò)目標值,變頻器將降低輸出頻率,這些都由變頻器內置的PID功能自動(dòng)完成,它以實(shí)測值等于設定值為目標,自動(dòng)調整各泵,無(wú)需外加控制器,也不需人為干預。


2、補水泵控制

供熱時(shí)熱水通過(guò)循環(huán)泵在供熱系統中運行,管道、閥門(mén)的泄漏會(huì )引起循環(huán)水的水壓降低,如不及時(shí)補水,會(huì )造成供熱系統運行不正常。補水系統采用變頻調速技術(shù),利用恒壓供水的原理定點(diǎn)補水。系統采用閉環(huán)控制,由控制器及壓力傳感器等組成。壓力傳感器安裝于二次回水管網(wǎng)中,在線(xiàn)監測系統壓力作為反饋信號傳送給控制器,與給定壓力值相比較,如低于此值則加大補水流量,反之,則減少流量,以保證系統壓力恒定,確保系統的穩定運行。


3、換熱站的報警控制

(1)二次側供水壓力和溫度高報警;

(2)所有泵均故障、二次側供水壓力過(guò)高,會(huì )產(chǎn)生安全報警,安全報警會(huì )自動(dòng)停止所有設備,并且需要來(lái)人確認、檢修;

(3)安全報警、信號斷線(xiàn)、二次側回水壓力低\任意泵報警,會(huì )產(chǎn)生維護報警,維護報警可以在設備運行時(shí)手動(dòng)消除。


4、回水溫差控制

控制器是監測一次側回水溫度與二次側回水溫度的差值超過(guò)預定的極限值,一次側的流量將被調低,以保證在最大需求狀態(tài)下一次側的熱量最大可能地傳遞給二次側。這將降低系統水量需求,熱量損失被降到最小,管網(wǎng)下游水壓也得到了保證??刂破飨拗剖菑恼w解決并消除一次側回水中未被利用熱量最好辦法,由此提高了效率,降低了燃料費用水泵的能耗。


5、室外溫度和室內溫度補償控制

根據室外溫度和實(shí)際室內溫度進(jìn)行供水溫度補償的效益是十分顯著(zhù)的,當其它外界熱能可被利用時(shí),現場(chǎng)控制器能自動(dòng)調低供水溫度,這樣可以節省燃料費用。


6、最優(yōu)化啟??刂?/span>

PLC控制器具有自學(xué)習功能,能識別和記錄管網(wǎng)負荷升溫特性。根據控制器獲得的系統熱力特性進(jìn)行最優(yōu)化啟停,不但可以用管網(wǎng)蓄熱性維持供暖,節省每天后期的能耗,而且由于各個(gè)分站啟動(dòng)時(shí)間錯開(kāi),可以消減一次側每天開(kāi)始階段時(shí)的負荷容量,所需的熱源能量減少,一次回水中未被利用的熱量的影響也可以降低。


7、熱網(wǎng)鍋爐房的熱水經(jīng)一次管網(wǎng)循環(huán)把熱量送入換熱站,換熱器再將熱量經(jīng)過(guò)二次網(wǎng)循環(huán)送至熱用戶(hù)。換

熱站自動(dòng)控制系統主要監測一次網(wǎng)、二次網(wǎng)進(jìn)、出水的溫度、壓力、流量和循環(huán)泵、補水泵的狀態(tài)、啟??刂?、轉速、故障以及電量等參數??刂葡到y中的溫度、壓力、流量等測量傳感器對被控對象進(jìn)行檢測,把被測量信號統一轉變成數字信號送入過(guò)程控制器PLC內。監控計算機將此測量值與給定值進(jìn)行比較,產(chǎn)生控制指令,通過(guò)執行機構控制被控對象,達到預期的控制目標。變頻器把電機的電流、頻率等信號送入PLC,通過(guò)PLC控制變頻器的啟停及頻率。觸摸屏作為換熱站的人機接口,顯示換熱站的主要參數及設備狀態(tài),現場(chǎng)的操作指令也可以通過(guò)觸摸屏下達。換熱站的數據傳輸至監控中心計算機軟件交換數據。

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