換熱機組控制方案說明

1、機組控制方案說明水泵控制方式說明1. 補水泵控制部分:補水泵采用變頻一拖一形式，兩臺補水泵一用一備。分為手動和自動兩種控制方式。1.1、補水泵手動控制時，可通過柜門上的按鈕或者變頻器面板進行啟?？刂?。1.2、補水泵自動控制時，采用變頻恒壓控制技術。采用模糊-PID控制模式，通過安裝在二次網(wǎng)回水管路上的壓力傳感器來測量回水壓力，將此測量值與系統(tǒng)的補水壓力設定值（通過觸摸屏設定）相比較，通過控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)補水泵的轉(zhuǎn)速，使系統(tǒng)的回水壓力與設定壓力一致，達到恒壓補水的目的，當系統(tǒng)壓力穩(wěn)定且不丟水的情況下，補水泵進入休眠狀態(tài)，實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。當一臺泵故障時，另外一臺泵自動投入使用。2.循環(huán)泵控制部

2、分:循環(huán)泵采用變頻一拖一形式，三臺循環(huán)泵兩用一備。分為手動和自動兩種控制方式。2.1、循環(huán)泵手動控制時，可通過柜門上的按鈕或者變頻器面板進行啟?？刂萍邦l率給定。2.2循環(huán)泵自動控制時，采用模糊-PID控制模式，根據(jù)二次網(wǎng)的供水壓力或供回水壓差來控制進行PID計算，調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率，實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)控制，同時避免壓力過小或過大對管道及用戶的不利影響；當其中一臺循環(huán)泵故障時，備用泵自動投入使用。自動控制系統(tǒng)完成的功能能夠?qū)峋W(wǎng)溫度、壓力、流量、開關量等信號進行采集測量、控制、遠傳，實時監(jiān)控一次網(wǎng)、二次網(wǎng)溫度、壓力、流量，循環(huán)泵、補水泵運行狀態(tài)，及水箱液位等各個參數(shù)狀態(tài)，進而對供熱過程進行有效的監(jiān)測

3、和控制。在實際供熱中按室外溫度調(diào)節(jié)二次網(wǎng)供回水溫度，實現(xiàn)氣候補償節(jié)能控制或分時分區(qū)節(jié)能控制，達到全網(wǎng)平衡、按需供熱節(jié)約能源的目的。1、系統(tǒng)功能描述1.1、數(shù)據(jù)采集 主要完成供熱管網(wǎng)的模擬量（如溫度、壓力、流量、電量、熱量等）、狀態(tài)量（如泵的狀態(tài)、水位高低狀態(tài)等）、并完成相應的物理值的上下限標定、PID運算、邏輯運算、參數(shù)的測量和顯示，測量結果將傳送到監(jiān)控中心。  壓力：一次網(wǎng)供水壓力、一次網(wǎng)回水壓力、各供熱機組的二次網(wǎng)供水壓力、二次網(wǎng)回水壓力。 溫度：室外溫度、一次網(wǎng)供水溫度、各機組的一次網(wǎng)回水溫度、二次網(wǎng)供水溫度、二次網(wǎng)回水溫度等數(shù)據(jù)。 流量、熱量：一次水瞬時流量、熱量，

4、累計流量、熱量，補水瞬時流量、補水累計流量。 設備狀態(tài)值：電動調(diào)節(jié)閥位置、循環(huán)泵變頻器、補水泵頻率反饋、電流反饋等。 運行狀態(tài)：設備控制狀態(tài)、故障狀態(tài)等需顯示、控制值。1.2、設備控制 泄水壓力控制用于保護管網(wǎng)管道安全。二次網(wǎng)供(回)水壓力高于高限設定值時，泄水閥開啟，起到泄壓保護作用，低于下限設定值，泄水閥關閉。并有防止泄水閥反復開關的措施，防止泄壓閥提早老化。 熱量控制熱量控制主要控制一次網(wǎng)熱源輸入量與二次網(wǎng)供熱量，滿足用戶需求與熱廠要求，通過對一次網(wǎng)和二次網(wǎng)各自溫度、壓力、流量的控制來實現(xiàn)。熱量控制目標實現(xiàn)的好壞直接關系到整套換熱機組的整體性能，如能耗的高低，用戶對服務質(zhì)量的感官身受，運

5、行成本的高低。此項控制為控制系統(tǒng)中的關鍵項目。1.3、系統(tǒng)保護當二次網(wǎng)供水溫度高于高高限值時、一次網(wǎng)回水溫度高于高限值時或當所有循環(huán)水泵停止或停電時，一次側(cè)電動調(diào)節(jié)閥自動關閉。當二次網(wǎng)供水壓力值高于高限值時，或當二次網(wǎng)回水壓力值低于低限時，為保護設備，停止整個換熱機組的運行，直到故障解除后，再投入運行。對調(diào)節(jié)閥設定低開度和高開度設定，保證自動運行情況下，調(diào)節(jié)閥在一定的設定范圍內(nèi)工作，不會關到0%或者開到100% 。當系統(tǒng)斷電后，調(diào)節(jié)閥開到100%，保證管網(wǎng)安全，系統(tǒng)上電后，自動檢測投入斷電前運行狀態(tài)。2、系統(tǒng)關鍵功能提高對用戶供熱的服務質(zhì)量，降低運行成本，滿足熱廠對降低能耗的要求，從控制系統(tǒng)入

6、手，提出若干項關鍵性控制功能。2.1室外溫度補償（氣候補償）供水溫度應隨室外溫度的變化時刻進行調(diào)整，始終保持供熱量與建筑物的需熱量相一致，保證室內(nèi)溫度在不同室外溫度情況下的相對穩(wěn)定，實現(xiàn)按需供熱，這樣才可以保證換熱機組最大限度的節(jié)能運行。這種功能稱為室外溫度補償或者氣候補償功能，它通過可設定的室外溫度供水溫度特性曲線進行就地控制調(diào)整。該溫度控制曲線通常由一組二維數(shù)組描述，其實質(zhì)為一非線性曲線上的若干點。在PLC中將上述中的二維數(shù)組轉(zhuǎn)換為控制曲線數(shù)學模型，系統(tǒng)檢測供水溫度和室外溫度，通過PLC運算，自動調(diào)節(jié)一次網(wǎng)的閥門開度從而達到供水溫度設定值，實現(xiàn)換熱站的熱量調(diào)節(jié)。2.2時段溫度控制在一天中的

7、不同時間段，用戶對供熱量的需求是不一樣的，如上班時間無人在家，供暖溫度可適當降低；下班或周末在家，供暖溫度可適當調(diào)高；白天，供暖溫度可適當降低；夜間，供暖溫度可適當調(diào)高。同理，對于生活熱水的供應也有這種要求。這種功能稱為時段溫度控制功能，既能滿足用戶需求，又能降低能耗。該功能和室外溫度補償功能一樣，通過可設定的時間段供水溫度特性曲線進行就地控制調(diào)整。該溫度控制曲線通常由一組二維數(shù)組描述，其實質(zhì)為一非線性曲線上的若干點。在供暖時，時段控制可對室外溫度補償功能控制下的供水溫度進行修正，這樣可以生成一條更經(jīng)濟的運行曲線；在供生活熱水時，可根據(jù)時段溫度控制功能對二次網(wǎng)供水溫度進行控制，使之適應一些特殊

8、的供熱對象。2.3時段循環(huán)泵壓差控制同上述道理，對循環(huán)泵壓差這一目標值，應根據(jù)時間段的不同進行修正，以達到既能滿足用戶需求，又能降低能耗的目的。這里，由可設定的時間段二次網(wǎng)壓差特性曲線進行就地控制調(diào)整。該溫度控制曲線通常由一組二維數(shù)組描述，其實質(zhì)為一非線性曲線上的若干點。自控系統(tǒng)硬件配置本自控系統(tǒng)主要包括3臺循環(huán)泵變頻控制柜、1臺補水及PLC控制柜共計4臺控制柜。柜體采用碳鋼材質(zhì)靜電噴涂工藝，仿威圖結構，Ral 7035電腦灰顏色。3臺循環(huán)泵變頻控制柜采用變頻一拖一形式控制3臺循環(huán)泵，1臺補水及PLC控制柜采用變頻一拖一形式控制2臺補水泵。補水及PLC控制柜內(nèi)采用1套西門子S7-200 SMA

9、RT PLC為中心，人機界面作為輔助（監(jiān)控、參數(shù)設置），控制整套換熱機組的運行。并預留與廠區(qū)控制網(wǎng)絡通訊接口。（1）PLC采用西門子S7-200SMART系列PLC，具有快速執(zhí)行邏輯運算、豐富指令集、多元擴展功能模塊。該系列PLC同時支持多種通訊協(xié)議，預留1個RS-485口，支持Modbus RTU協(xié)議；可根據(jù)需要增加DTU，實現(xiàn)GPRS無線傳輸；預留1個以太網(wǎng)口，支持TCP/IP協(xié)議及西門子S7協(xié)議。可根據(jù)實際需要配置模塊，不浪費PLC硬件資源。（2）變頻器采用ABBACS580系列變頻器，適合風機水泵應用的多樣功能：PID 控制、追速啟動、跳頻功能。同時具有MOD-bus通訊功能從而與PLC連為整體。（3）人機界面采用昆侖通態(tài)TP1061TI系列10.1寸觸摸屏，具有高分辨率率，支持網(wǎng)絡等功能。電氣元件及監(jiān)控信號點電氣元件品牌序號名稱品牌要求1隔離開關、斷路器、正泰2按鈕、選擇開關、指示燈、報警器、繼電器3電壓表、電流表、互感器、熔斷器4電控柜和其他輔料優(yōu)質(zhì)性能可靠的品牌監(jiān)控信號位置名稱信號說明一次側(cè)供水溫度4-20mA輸入西門子回水溫度西門子供水壓力丹佛斯回水壓力丹佛斯調(diào)節(jié)閥開度