换热机组控制方案说明Word格式文档下载.doc
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当其中一台循环泵故障时，备用泵自动投入使用。
自动控制系统完成的功能
能够对热网温度、压力、流量、开关量等信号进行采集测量、控制、远传，实时监控一次网、二次网温度、压力、流量，循环泵、补水泵运行状态，及水箱液位等各个参数状态，进而对供热过程进行有效的监测和控制。
在实际供热中按室外温度调节二次网供回水温度，实现气候补偿节能控制或分时分区节能控制，达到全网平衡、按需供热节约能源的目的。
1、系统功能描述
1.1、数据采集
主要完成供热管网的模拟量（如温度、压力、流量、电量、热量等）、状态量（如泵的状态、水位高低状态等）、并完成相应的物理值的上下限标定、PID运算、逻辑运算、参数的测量和显示，测量结果将传送到监控中心。
①压力：
一次网供水压力、一次网回水压力、各供热机组的二次网供水压力、二次网回水压力。
②温度：
室外温度、一次网供水温度、各机组的一次网回水温度、二次网供水温度、二次网回水温度等数据。
③流量、热量：
一次水瞬时流量、热量，累计流量、热量，补水瞬时流量、补水累计流量。
④设备状态值：
电动调节阀位置、循环泵变频器、补水泵频率反馈、电流反馈等。
⑤运行状态：
设备控制状态、故障状态等需显示、控制值。
1.2、设备控制
①泄水压力控制
用于保护管网管道安全。
二次网供（回）水压力高于高限设定值时，泄水阀开启，起到泄压保护作用，低于下限设定值，泄水阀关闭。
并有防止泄水阀反复开关的措施，防止泄压阀提早老化。
②热量控制
热量控制主要控制一次网热源输入量与二次网供热量，满足用户需求与热厂要求，通过对一次网和二次网各自温度、压力、流量的控制来实现。
热量控制目标实现的好坏直接关系到整套换热机组的整体性能，如能耗的高低，用户对服务质量的感官身受，运行成本的高低。
此项控制为控制系统中的关键项目。
1.3、系统保护
当二次网供水温度高于高高限值时、一次网回水温度高于高限值时或当所有循环水泵停止或停电时，一次侧电动调节阀自动关闭。
当二次网供水压力值高于高限值时，或当二次网回水压力值低于低限时，为保护设备，停止整个换热机组的运行，直到故障解除后，再投入运行。
对调节阀设定低开度和高开度设定，保证自动运行情况下，调节阀在一定的设定范围内工作，不会关到0%或者开到100%。
当系统断电后，调节阀开到100%，保证管网安全，系统上电后，自动检测投入断电前运行状态。
2、系统关键功能
提高对用户供热的服务质量，降低运行成本，满足热厂对降低能耗的要求，从控制系统入手，提出若干项关键性控制功能。
2.1室外温度补偿（气候补偿）
供水温度应随室外温度的变化时刻进行调整，始终保持供热量与建筑物的需热量相一致，保证室内温度在不同室外温度情况下的相对稳定，实现按需供热，这样才可以保证换热机组最大限度的节能运行。
这种功能称为室外温度补偿或者气候补偿功能，它通过可设定的室外温度——供水温度特性曲线进行就地控制调整。
该温度控制曲线通常由一组二维数组描述，其实质为一非线性曲线上的若干点。
在PLC中将上述中的二维数组转换为控制曲线数学模型，系统检测供水温度和室外温度，通过PLC运算，自动调节一次网的阀门开度从而达到供水温度设定值，实现换热站的热量调节。
2.2时段温度控制
在一天中的不同时间段，用户对供热量的需求是不一样的，如上班时间无人在家，供暖温度可适当降低；
下班或周末在家，供暖温度可适当调高；
白天，供暖温度可适当降低；
夜间，供暖温度可适当调高。
同理，对于生活热水的供应也有这种要求。
这种功能称为时段温度控制功能，既能满足用户需求，又能降低能耗。
该功能和室外温度补偿功能一样，通过可设定的时间段——供水温度特性曲线进行就地控制调整。
在供暖时，时段控制可对室外温度补偿功能控制下的供水温度进行修正，这样可以生成一条更经济的运行曲线；
在供生活热水时，可根据时段温度控制功能对二次网供水温度进行控制，使之适应一些特殊的供热对象。
2.3时段循环泵压差控制
同上述道理，对循环泵压差这一目标值，应根据时间段的不同进行修正，以达到既能满足用户需求，又能降低能耗的目的。
这里，由可设定的时间段——二次网压差特性曲线进行就地控制调整。
自控系统硬件配置
本自控系统主要包括3台循环泵变频控制柜、1台补水及PLC控制柜共计4台控制柜。
柜体采用碳钢材质静电喷涂工艺，仿威图结构，Ral7035电脑灰颜色。
3台循环泵变频控制柜采用变频一拖一形式控制3台循环泵，1台补水及PLC控制柜采用变频一拖一形式控制2台补水泵。
补水及PLC控制柜内采用1套西门子S7-200SMARTPLC为中心，人机界面作为辅助（监控、参数设置），控制整套换热机组的运行。
并预留与厂区控制网络通讯接口。
（1）PLC
采用西门子S7-200SMART系列PLC，具有快速执行逻辑运算、丰富指令集、多元扩展功能模块。
该系列PLC同时支持多种通讯协议，预留1个RS-485口，支持ModbusRTU协议；
可根据需要增加DTU，实现GPRS无线传输；
预留1个以太网口，支持TCP/IP协议及西门子S7协议。
可根据实际需要配置模块，不浪费PLC硬件资源。
（2）变频器
采用ABBACS580系列变频器，适合风机水泵应用的多样功能：
PID控制、追速启动、跳频功能。
同时具有MOD-bus通讯功能从而与PLC连为整体。
（3）人机界面
采用昆仑通态TP1061TI系列10.1寸触摸屏，具有高分辨率率，支持网络等功能。
电气元件及监控信号点
电气元件品牌
序号
名称
品牌
要求
1
隔离开关、断路器、
正泰
2
按钮、选择开关、指示灯、报警器、继电器
3
电压表、电流表、互感器、熔断器
4
电控柜和其他辅料
优质性能可靠的品牌
监控信号
位置
信号
说明
一次侧
供水温度
4-20mA
输入
西门子
回水温度
供水压力
丹佛斯
回水压力
调节阀开度反馈
西门子调节阀
调节阀开度控制
输出
流量计
二次侧
衡安特
室外
温度
实现气候补偿功能
液位
补水箱液位
补水箱电磁阀
补水箱进水电磁阀
开关量
泄水阀
泄放电磁阀
自动信号
自动运行时各接触器和热继等相关信号
输入/输出
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