專注工業(yè)電氣控制系統(tǒng)集成
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專注工業(yè)電氣控制系統(tǒng)集成
18701073709供熱工程中的自動(dòng)控制對(duì)于保證供熱系統(tǒng)優(yōu)質(zhì)供熱、安全運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)節(jié)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(tǒng)，今天天拓恒瑞來(lái)為大家講解換熱站自動(dòng)化控制系統(tǒng)的解析。
眾所周知，換熱站是集中供熱控制系統(tǒng)中重要環(huán)節(jié)，是熱網(wǎng)與熱用戶的連接場(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、變頻器、PLC、現(xiàn)場(chǎng)儀表、通訊接口、人機(jī)接口觸屏、監(jiān)控中心等必備部件控制水循環(huán)。每個(gè)換熱站安裝一臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)PLC控制器，主要作用為參數(shù)采集測(cè)量及就地控制工作、通訊功能、數(shù)據(jù)交換和遠(yuǎn)方控制。
1、二次網(wǎng)供水溫度控制
通過(guò)對(duì)二次供熱系統(tǒng)的溫度檢測(cè)、分析，結(jié)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(duì)一次管網(wǎng)的流量控制，使供熱系統(tǒng)在滿足用戶需求量的前提下，保持最佳工況。不同的室外溫度對(duì)應(yīng)不同的二次側(cè)供水溫度設(shè)定值。在控制系統(tǒng)中使用多個(gè)設(shè)定點(diǎn)，這些點(diǎn)的集合形成溫度曲線。溫度曲線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(shè)定供水溫度曲線或平移曲線，最多可以使用六段線性連接、經(jīng)濟(jì)、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(bǔ)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(jù)運(yùn)行時(shí)間自動(dòng)切換各循環(huán)泵，可以自由設(shè)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(tái)變頻器拖動(dòng)二臺(tái)循環(huán)水泵，以維持管網(wǎng)實(shí)測(cè)值等于設(shè)定值。工作原理為變頻啟動(dòng)第一臺(tái)泵，頻率逐漸上升，升到50HZ時(shí)達(dá)不到設(shè)定值，這臺(tái)泵將切換到工頻，第二臺(tái)泵被變頻啟動(dòng)，頻率逐漸上升，如果達(dá)到目標(biāo)值，頻率穩(wěn)定在這一值。如果超過(guò)目標(biāo)值，變頻器將降低輸出頻率，這些都由變頻器內(nèi)置的PID功能自動(dòng)完成，它以實(shí)測(cè)值等于設(shè)定值為目標(biāo)，自動(dòng)調(diào)整各泵，無(wú)需外加控制器，也不需人為干預(yù)。
2、補(bǔ)水泵控制
供熱時(shí)熱水通過(guò)循環(huán)泵在供熱系統(tǒng)中運(yùn)行，管道、閥門的泄漏會(huì)引起循環(huán)水的水壓降低，如不及時(shí)補(bǔ)水，會(huì)造成供熱系統(tǒng)運(yùn)行不正常。補(bǔ)水系統(tǒng)采用變頻調(diào)速技術(shù)，利用恒壓供水的原理定點(diǎn)補(bǔ)水。系統(tǒng)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，在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)壓力作為反饋信號(hào)傳送給控制器，與給定壓力值相比較，如低于此值則加大補(bǔ)水流量，反之，則減少流量，以保證系統(tǒng)壓力恒定，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
3、換熱站的報(bào)警控制
（1）二次側(cè)供水壓力和溫度高報(bào)警；
（2）所有泵均故障、二次側(cè)供水壓力過(guò)高，會(huì)產(chǎn)生安全報(bào)警，安全報(bào)警會(huì)自動(dòng)停止所有設(shè)備，并且需要來(lái)人確認(rèn)、檢修；
（3）安全報(bào)警、信號(hào)斷線、二次側(cè)回水壓力低\任意泵報(bào)警，會(huì)產(chǎn)生維護(hù)報(bào)警，維護(hù)報(bào)警可以在設(shè)備運(yùn)行時(shí)手動(dòng)消除。
4、回水溫差控制
控制器是監(jiān)測(cè)一次側(cè)回水溫度與二次側(cè)回水溫度的差值超過(guò)預(yù)定的極限值，一次側(cè)的流量將被調(diào)低，以保證在最大需求狀態(tài)下一次側(cè)的熱量最大可能地傳遞給二次側(cè)。這將降低系統(tǒng)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(cè)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(fèi)用水泵的能耗。
5、室外溫度和室內(nèi)溫度補(bǔ)償控制
根據(jù)室外溫度和實(shí)際室內(nèi)溫度進(jìn)行供水溫度補(bǔ)償?shù)男б媸鞘诛@著的，當(dāng)其它外界熱能可被利用時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)控制器能自動(dòng)調(diào)低供水溫度，這樣可以節(jié)省燃料費(fèi)用。
6、最優(yōu)化啟停控制
PLC控制器具有自學(xué)習(xí)功能，能識(shí)別和記錄管網(wǎng)負(fù)荷升溫特性。根據(jù)控制器獲得的系統(tǒng)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(jié)省每天后期的能耗，而且由于各個(gè)分站啟動(dòng)時(shí)間錯(cuò)開(kāi)，可以消減一次側(cè)每天開(kāi)始階段時(shí)的負(fù)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。換
熱站自動(dòng)控制系統(tǒng)主要監(jiān)測(cè)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(bǔ)水泵的狀態(tài)、啟?？刂啤⑥D(zhuǎn)速、故障以及電量等參數(shù)?？刂葡到y(tǒng)中的溫度、壓力、流量等測(cè)量傳感器對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)，把被測(cè)量信號(hào)統(tǒng)一轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)送入過(guò)程控制器PLC內(nèi)。監(jiān)控計(jì)算機(jī)將此測(cè)量值與給定值進(jìn)行比較，產(chǎn)生控制指令，通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制被控對(duì)象，達(dá)到預(yù)期的控制目標(biāo)。變頻器把電機(jī)的電流、頻率等信號(hào)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(jī)接口，顯示換熱站的主要參數(shù)及設(shè)備狀態(tài)，現(xiàn)場(chǎng)的操作指令也可以通過(guò)觸摸屏下達(dá)。換熱站的數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)軟件交換數(shù)據(jù)。
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