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气候补偿器介绍

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换热站自动化控制系统解决方案

1.1 换热站气候补偿及自控

换热站是一次网与二次网进行热交换的地方░,换热站运行情况的优劣直接关系到供热效果和经济性。近年来░,随着自动控制技术和通讯技术的不断发展░,供热企业已经不再满足于传统的依靠人工现场监控和操作的原始运行方式░,纷纷改造和新建自动化程度较高的无人值守换热站。

要 实现换热站的无人值守░,除了需要实现换热站自动控制调节功能░,还要将现场的一二次网水温•●、压力•●、流量补水箱水位和调节阀状态等换热站设备运行参数░,和现场 监控视频和报警信号等安防信息及时的传送到调度控制中心░,使热网调度控制中心的运行人员及时监控现场的运行情况░,根据实际需要进行远程控制。目前░,更先进 的热网监控系统还具备全网自动调节功能。

本项目所涉及到的换热站多数为采用板式换热器的换热站░,典型的板式换热站现场自控系统图如下:

 

热网远程监控系统在换热站端的采集参数包括:室外温度•●、一二次网的供回水温度•●、一二次网的供回水压力•●、一二次网的供回水流量•●、一二次网的供回水热量•●、变频器频率•●、电动调节阀状态•●、补水箱水位•●、循环泵和补水泵状态•●、补水量•●、视频和报警点信号等。

热网远程监控系统在换热站一端安装有VVQTHC控制器•●、各种温度•●、压力•●、流量等仪表░,电动调节阀•●、变频器等控制设备。换热站子系统可实现换热站本地自动调节控制░,也可以通过与调度控制中心的中央监控主机联网░,接收远程调度指令░,实现远程调度和全网自动调节功能。

针对板式换热系统░,我们进行了以下内容的设计:

(1)      1)换热站的监测参数有:一•●、二次网的供回水温度;一•●、二次网的供回水压力;一次网的供回水流量;二次网补水流量;补水箱液位;电动阀阀位反。槐淦灯髟诵凶刺捌德史蠢。恍顾绱欧Э刈刺。

(2)      2)换热站监控系统硬件:由VVQTHC控制器和安装在现场的各类流量•●、温度•●、压力•●、液位计等检测仪表以及电动调节阀•●、变频器组成的控制系统。换热站自控系统既可以由热网控制中心下达的远程控制调节░,又可实施热网控制中心指挥下的现场人工手动调节。

(3)      3)换热站自控系统软件: VVQTHC控制器通过软件采集各种仪表参数░,并与热网调度中心进行通讯░,同时接收调度中心的调控策略。支持VVQTHC控制器脱网独立运行。

(4)      4)控制调节:

指令可以由热网控制中心优先下达░,也可通过现场工作站自有程序来实现控制░,并实现以下功能:

  • 自动补水功能:二次网回水压力信号与控制器设定值比较后输出一个控制信号░,以控制补水泵的转数░,从而实现二次网的自动补水。
  • 二次网循环泵控制:实现供回水压差控制。
  • 二次网供水温度控制:通过调度中心下发的温控曲线或智能温控曲线调节电动调节阀。
  • 失压保护:二次网回水压力低于超低限设定值时░,报警至调度中心同时可以停止补水系统。
  • 超压保护:二次网供水压力超过设定超高限制░,循环泵停止运行并关闭一次网电动调节阀░,同时泄水电磁阀开始泄水。
  • 当水箱水位低于一定值时░,补水泵停止。

(5)      5)统计分析:

  • 流量累计:支持各种协议的流量积算仪或热量转换器查询统计。
  • 电能累计:支持各种协议的电能计量表累计电能的查询统计。
  • 热计量数据分析:通过调度中心远程监控系统查询本换热站热用户的热计量数据░,分析供热质量及失水情况。

(6)      6)通讯:

通讯功能是连接各远程子站与热网控制中心的桥梁░,本系统推荐采用ADSL与虚拟专用网(VPN)通讯模式░,可以将换热站的仪表参数及安防视频数据传输到热网控制中心远程监控系统中。

1.2 VVQTHC供热站监控系统

实时采集及监测

当系统启动后░,根据系统选项会自动或手动的启动监测功能░,打开监测画面。监测画面是根据监控站的实际情况定制的░,能清淅的反映出现场设备的运行情况与状态。监测画而可以是一张也可以是多张░,可以灵活的切换░,有了监测画面░,会大大的减轻管理人员的工作负担。

 

A.     测点配置

系 统的监测测点可以灵活的定义░,测点是指系统需要测量的参数░,测点数据可以来自传感器░,传感器输入的信号分为开关量信号和模拟量信号░,通常4-20mA的电 流信号░,经过转换变成可用的参数值;测点数据也可以来自网络通信及其它设备的信号。测点可以设置采集周期。测点主要包括:

?   室外温度;

?   一•●、二次侧的供•●、回水温度;

?   一•●、二次侧的供•●、回水压力;

?   一•●、二次侧的供•●、回水流量;

?   补水流量;

?   一次侧热量;

?   水箱液位;

?   循环水泵和补水泵的启停及运行状态;

?   调节阀的位置

B.      画面组态

为了能让监测到的信息展示到页面上░,并能够根据现场的实际环境灵活的定制展示页面░,系统需要提供画面组态功能░,画面组态主要有以下几个步骤:

?          用图形软件根据现场环境绘制设备结构图░,这张图可以描述各个设备的位置及它们之间的关系░,这张图将作为组态界面的底图。

?          选择组件░,根据测点类型选择合适的组件类型░,如开关量可能选择‘红绿开关’░,模拟量可以选择‘温度计’•●、‘表盘’等。

?          组件摆放░,将选好的组件摆放到底图的合适位置░,确定大小及位置。

?          设置组件的属性░,如‘温度计’组件可以设置量程•●、刻度等。

?          配置测点░,将组件与已经定义好的测点关联░,这样测点采集到的数据就可以通过组件展示出来。

?          生成组态文件░,系统运行时就可以加载组态文件形成监控画面。

C.      一个监控站的监控画面可以由多张构成

 

组态的过程支持在线和离线两种模式░,用户即可以在现场进行组态操作░,也可以将预先配置好的组态文件下装到控制主机中。

控制策略

现 场控制主机通过监测室外温度•●、一次侧•●、二次侧管网的压力•●、温度•●、流量以及电流•●、电压•●、电量等参数░,控制一次侧调节阀开度░,二次侧循环泵•●、补水泵转速和运行 泵数量等░,达到集中供热良好品质的社会效果与换热站低成本运行•●、经济运行的目的。根据用户的需求░,我们可以提供多种控制方式:本地手动控制•●、本地自动控 制•●、远程手动控制和远程自动控制。

?          本地手动控制:是指操作员在换热站本地操作现场控制器░,直接更改某个设备的目标值░,如:阀门开度•●、变频器频率等。

?          本地自动控制:是指换热站现场控制器根据采集到的室外温度░,参照运行人员设置好的温控曲线░,使用PID算法对电动调节阀进行调节。这种调节方式不需要人工参与•●、不需要与控制中心联网。

?          远程手动控制:是指调度控制中心的运行人员在操作站上对目标换热站的某个参数值直接进行更改░,达到远程控制的目的。

?          远 程自动控制:远程自动控制分为两种模式░,一种是位于调度控制中心的中央监控主机向各个换热站发送室外温度参数░,换热站现场控制器接收到室外温度参数后░,根 据温控曲线对一次元件进行调节;另一种是中央监控主机根据采集到的整个热网的运行参数░,经过全网热力调节模型的计算░,得出每个换热站的一次元件目标值░,集 中向各站发送调度指令░,最终保证全网的热力平衡和经济运行。

数据存储

数据的存储主要包括系统的监测数据及系统的操作历史。系统的监测数据需要存储░,以便日后查找设备的运行历史░,存储的周期可以灵活的设定。操作记录的存储░,可以记录每次用户对设备的控制及自动控制过程。

历史曲线与统计分析

对于每一个测点░,都会有大量的历史监控数据░,这些数据可以形成曲线图来辅助分析。通过这些数据分析可以得出不同时间段的设备状态的运行规律░,从而得出对设备的对优化控制方案░,以达到企业的绿色节能的目的。

 

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