淄博安森自动化设备有限公司

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无人值守换热系统
无人值守换热系统
无人值守换热系统

  概述:

  对于无人值守换热系统,可根据室外温度的变化调节二次侧供水温度,保证终端用户的室内适宜,同时节约能源;实现换热站无人值守的情况下中控室可以远程调度热力站的参数,保证整个热网的热力平衡,供热系统可以安全可靠地运行。

  无人值守换热系统由核心部分上位机、PLC、变频器、智能温控仪、各种传感器组成,在控制过程中,需要采集大量的物理量,如压力、温度等模拟量参数,通过PLC控制器对这些参数进行实时采集和处理。HMI监控系统选用最新款维纶TK6070触摸屏功能强大,更完美实现对系统的监控。低压开关系统直接的了解设备运行状况,操控设备,处理紧急事件等。无人值守换热站的无人值守换热系统主要完成数据采集、自动控制、参数存储、实时监控、历史趋势、故障报警等功能。主要应用于热力公司换热工作。

  系统功能及特点:

  1、B/S结构的系统:上位机通过OPC把各个换热站的运行数据采集,利用WEB发布。WEB方式登陆,局域网及互联网里所有计算机均可以直接登陆本系统。监测界面直观、简洁,可方便操作、性能稳定,数据传输率高。

  2、统计报表打印功能,系统在各模块均设有自定义级的数据统计功能。可以通过简单的设定数据统计期限、项目,即可获得温度、压力、频率等各项数据的结构分析、变化趋势分析。并且提供统计结果导出到EXCEL表的功能,并能打印输出

  3、系统基于GPRS网络通讯与现场总线技术相比打破了局域性的难题。

  4、操作人员可通过上位机软件控制底层设备,无须去现场操作,可靠性高,节省人力物力。

  5、监控中心软件具备报警管理功能,每条报警信息应该包含报警站点、报警发生时间、报警参数及当前值等详细信息;

  6、完善的分权分域管理。每个操作人员具有独立的使用帐户和密码,权限不一样;分权管理:对换热站的操作用户,增加权限方面的控制,页面操作的权限;分域管理:对换热站的用户操作涉及到不同层次,对其能管理的层次进行控制。比如:平行换热站之间不能看到相互的数据,厂部用户能够看到各地数据;

  7、上位机监测界面直观、方便的把当前所有数据显示出来,并将完成各个监测点温度、压力、流量、热量、开关量等参数的采集、整理、存储,具有数据查询、统计、打印报表等功能;

  8、且在上位机可操控底层设备的启动、停止等功能。可调控补水泵、循环泵的启动、停止及频率参数设定;

  9、软件可根据室外温度和整个热网所需热量的对应表关系自动完成换热站系统中各电气设备的运行工作,实现了热源和热网的联动运行,有效地使热量的生产和终端有效结合在一起;

  10、本系统软件主界面采用net,美观、直观、友好、操作简单、方便、可靠。

  2、通讯系统

  由PLC与GPRS DTU模块通过RS485总线连接,GPRS DTU模块通过无线传输,服务器OPCsever作为数据交换平台并与组态软件数据连接。

  通讯网络承担工作站与各个现场控制站之间的数据传输,数据交换,是整个监控项目的桥梁,是保证热网监测系统正常运行的关键。监控系统采用的通讯方式有多种方式。应依据项目的实际情况决定采取何种通讯方式。

  热网监控系统远程通讯从功能可以分为三部分,远程采集、远程控制、远程调试。

  1、远程采集

  远程数据采集多种采集方式时,可以采集当前的实时数据,也可以采集过去的历史数据并存储。

  2、远程控制

  远程控制是无人值守换热站的重要环节,包括对阀门的控制(手动开关阀门)、控制策略的选择(经验调节、定温调节、手动调节等)供水温度值的设定、循环泵的起停、补水泵的起停等。

  3、远程调试

  理想的通讯方式不但解决了数据的远程采集和控制,还可以实现现场控制器的远程维护,修改控制策略,修改报警参数值等等。

  3、无人值守换热系统

  换热站为水-水换热器组成的换热系统、循环水泵组成的循环水系统、补水泵组成的补水系统来构成。低区换热器为用一备,循环泵为两用一备,补水泵为一用一备。高区循环泵为一用一备,补水泵为一用一备。在控制过程中,需要采集大量的物理量,如压力、温度、流量等模拟量参数,通过PLC控制器对这些参数进行实时采集和处理。换热站PLC控制系统对一次网的电动调节阀、二次网的循环系统、补水系统等控制,从而实现系统的自动控制。无人值守换热站的无人值守换热系统主要完成数据采集、自动控制、参数存储、实时监控、历史趋势、故障报警等功能。

  (1)、换热站数据采集

  将站内的温度、压力、流量、水箱水位、电动调节阀状态、补水泵的启停状态、循环泵电流、电压、报警等参数通过PLC采集、显示并上传监控系统中。

  换热站监控参数包括:

  l室外/内温度

  l一次网的供/回水压力、温度

  l二次网供/回水温度、压力

  l补水箱液位,补水流量

  l循环泵、补水泵的频率、电流、电压

  l一次网电动调节阀阀门开度

  l二次网回水泄压电磁阀、补水电磁阀状态

  l自来水压力

  l循环水泵和补水泵的启停及运行状态等

  l运行参数的越限报警:

  A一/二次侧供水压力过高

  b一/二次侧供水温度过高

  c二次侧回水压力过低

  d二次侧回水压力过高报警,并打开泄压阀,“n”分钟后系统发出警示!“n”可设置

  e水箱水位超高、超低

  f停电、自来水停水报警

  g补水流量统计“n”倍于日长用水量报警,“n”可以设置

  g室内温度过高报警

2)、自动控制

换热站的调节系统采用PID调节控制,通过设定运行参数,控制一次网电动调节阀的开度,二次网的循环系统、补水系统等控制实现调节过程,保证用户室内温度达到规定;通过PLC与变频器完成循环水泵、补水泵进行自动控制;水箱水位自动控制;系统停电控制;停水控制;超温、超压、低压保护控制;连锁启停切换控制。对其故障实现实时报警。

控制单元如下:

1、 温度控制
  用
电动调节阀控制一次网流量,使二次网出口保持设定温度。
  用自立式温度
调节阀控制一次网流量,使二次网出口保持设定温度。
  根据室外温度自动调节二次网的出口温度。
  2、压力、压差控制
  二次侧供回
水压差控制、二次侧回水压力控制
  3、自动补水
  变频补水,用二次网回水的压力信号控制
变频器的输出,达到自动补水,使系统保持恒压。
  用
电接点压力表电气控制,采用二次网系统压较往年的上、下限来控制补水泵的启停,使系统保持恒压。
  4、就地优化
  回水温度限制、热流量(水流量)限制、回水温差限制、结垢检测
  5.显示报警
  对一、二次网的进、出口的温度、压力、热量、流量及室外温度等参数实现微机自动化监测与控制,并对系统超压、电机过热、电源缺相、除污器堵塞等进行自动报警。

 

6、通讯功能
  机组的控制器具有标准通讯接口,可在主动与被动方式下与监控中心通过下时轮巡采集势力站控制器参数,当控制器报警时及时上传。
  7、机组的控制区功能根据
换热站实地情况而定,可实现无人值守。

具体控制介绍:

1、换热器二次供水温度调节控制回路

a、用PLC系统PID调节换热器出水温度根据室外温度变化设备自动调节换热器出水温度当室外温度高于16度时,系统自动停机。

b、根据需要设定换热器出水温度,自动恒温运行;

c、在系统停机时,如果蒸汽阀关闭不严而使换热器内温度超过设定值n时,系统自动报警,并关闭蒸汽电磁阀(手动复位才能开启);

d、当室外温度低于设定值n,同时系统停机时间过长(设定为n小时),控制系统自动开机运行n分钟,对供暖管网系统提温防冻。

2、循环泵控制

采用变频控制方案。变频循环泵控制二次网可实现:

   a、根据设定时间,可定日、定时自动开机(先开循环泵延时n分钟后开启蒸汽阀);

   b、正常停机先关闭蒸汽阀,经过n分钟后关闭起源。保护人身及设备安全。

c、在自动状态下恒定运行;

若二次侧回水压力低于预设的回水压力下限值,循环泵自动减速运行;若二次侧回水压力高于预设的回水压力上限值,循环泵将自动提速运行;

  d、泵切换功能

循环泵累计运行时间达到设定N小时自动切换到备用水泵;

       当运行中水泵故障系统自动切换到备用水泵,同时报警;  

  e、泵巡检功能,为防止停暖以后水泵长期不使用导致锈住,发生机械故障,水泵定时巡检    

  f、控制回路在手动状态下,操作员可以通过控制柜上的按钮进行启/停、加/减速控制;

g、分白天与夜晚模式,更节能减排;

  h、循环泵异常停运时,PLC控制系统关闭一次网电动调节阀。同时,维持补水系统自动运行。

3、补水调节控制回路

通过二次管网回水压力控制变频补水泵的开启、调节和停止。实现二次回水压力的恒压自动控制。                  

  a、自动状态下:

当二次侧回水压力低于回水压力下限值时,补水泵自动启动;                                  当二次侧回水压力高于回水压力上限值时,补水泵停止(补水箱水位条件要满足);

  b、采暖系统缺水保护功能:

      (1)、水箱缺水,同时回水压力低,延时n分钟后停机;

(2)、补水泵故障,同时回水压力低,延时n分钟后停机;

(3)、水箱缺水,补水泵正常工作,但回水压力一直偏低(如室外管网漏水),延时n分钟后停机;

 c、控制回路在手动状态下,操作员可以通过控制柜上的按钮进行启/停、加/减速控制;

 d、当水箱水位超高/超低时报警;    

4、自来水停水控制

当自来水停水时,系统停运。其控制方式为首先回水压力低时,起动补水泵,当水箱水位超低时,同时自来水无压力,即判断为自来水停水。此时,停补水泵。当回水压力过低时,停一次网电动调节阀、随后停循环泵。

5、系统停电,来电不自起。

6、一次网停水控制

停止供水命令后,对于短时停水由HMI或上位机控制关闭一次网电动调节阀;对于长时间停汽时,除关闭一次网电动调节阀外,同时关闭循环泵,但不停补水系统,维持管网压力。

7、控制切换

无人值守换热站设计运行方式是全自动运行,当控制系统设备需要时,其控制方式可切换为手动运行方式。

 a、手动调节一次管网电动调节阀和补水箱电磁阀;

 b、手动控制循环泵和补水泵启、停,增、减泵的转速;

4、HMI辅助监控设置系统:

   选用维纶TK6070ik触摸屏功能强大,更加完善系统实现对现场的监控、操作。

1、 本站工艺流程总图显示

2、 调节回路显示

包括所有调节回路,可修改设定值、控制方式、调节参数等。

3、  标准功能画面显示:

 设定值显示、报警记录 、实时报警、历史报警趋势曲线、操作记录显示包括所有调节回路及顺控回路等的设定值、控制方式、调节参数及报警值等,可以在报警一览表中检查报警超出的范围以及错误来源,并对此采取相应的措施。    

4、 历史数据的存储与检索

       对重要的数据进行在线存储。可以通过历史报表或历史趋势曲线方式检索历史数据。

5、 系统的安全管理

       系统设置为多用户方式,各类用户均有自己的用户名和密码,对应不同的安全级别,决定了操作员可观察的范围、可使用的功能、可修改的参数等。

换热机组
  换热机组是一次热网与用户之间的直接桥梁,从一次热网得到热量,自动连续地转换为用户需要的生活用水及采暖用水,适用于空调(供暖供冷),采暖,生活用水(洗浴)或其他换热回路(如地板供热,工艺水冷却等)。该产品适应于住宅、机关、厂矿、医院、宾馆、学校等场合的采暖、洗澡和空调系统。
  换热机组主要特点:
  1.优化设计、布局全理、结构紧凑、体积小、占地面积小、节省基建投资。
  2.高效节能,热最综全节能可达30-40%。运行成本低。
  3.控制方法多样,分拱热质调节型,全年热节省可达20-30%。供热量调节和质量调节型、全年热电综合节能率可达30-40%,最大程度节省运行费用,多种控制、可灵活选配。
  4.智能化、自动化程度高、液晶显示、方便现场监控,可无人值守,易于操作。若需要,可实现运程微机监控、多台机组集中管理。
  5.系统自动补水、自动泄压、防垢除污。
  6.安装使用方便,出厂前全部总装成套,您只需将进出水(汽)口,总电源连接好即可投入过行。
  7.系统配置灵活。根据您的实际需求,科学合理配置。为您提供的不仅仅是一套设备,而是一个综合初投资和运行成本的最佳投资方案。

工作环境

     系统工作环境  :工作温度:0~60℃;湿度:10%~85%。

     室外温度传感器:工作环境温度:-30~+50℃

                     工作环境湿度:-30~-95%;精度≤0.2%

     压力传感器    :工作环境温度:-20~60摄氏度;测量精度:0.1%