太原邦意自動(dòng)化工程有限公司無(wú)人值守?fù)Q熱站方案PAGEPAGE4太原邦意無(wú)人值守?fù)Q熱站設(shè)計(jì)方案引言集中供熱因具有節(jié)約能源和改善城市環(huán)境等方面的積極作用，而日益成為城市公用事業(yè)的一個(gè)重要組成部分，是國(guó)家大力推廣的節(jié)能和環(huán)保措施。隨著我國(guó)的城市集中供熱規(guī)模也不斷擴(kuò)大，科學(xué)的管理熱力管網(wǎng)具有非常重大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。根據(jù)用戶(hù)的具體要求，對(duì)于該供熱自控系統(tǒng)，既要根據(jù)室外溫度的變化調(diào)節(jié)二次側(cè)供水溫度，保證終端熱用戶(hù)的室內(nèi)變化不超出某一范圍（18±2℃，最低不低于16℃），這樣既保證終端熱用戶(hù)有一個(gè)舒適的生活、工作環(huán)境，也可以最大限度地節(jié)約能源，同時(shí)也要實(shí)現(xiàn)在換熱站的無(wú)人值守的情況下中控室可以遠(yuǎn)程調(diào)度每個(gè)熱力站的參數(shù)，保證整個(gè)熱網(wǎng)的熱力平衡，供熱系統(tǒng)可以安全可靠地運(yùn)行。并初步實(shí)現(xiàn)熱網(wǎng)熱量的計(jì)量。系統(tǒng)組成本系統(tǒng)由換熱站的自動(dòng)控制系統(tǒng)、各個(gè)換熱站與監(jiān)控中心之間的通訊系統(tǒng)、監(jiān)控中心管理系統(tǒng)三個(gè)部分構(gòu)成。（見(jiàn)系統(tǒng)構(gòu)成示意圖）換熱站PLC控制系統(tǒng)可獨(dú)立完成本地控制。各個(gè)換熱站利用通訊系統(tǒng)將現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)傳給監(jiān)控中心管理系統(tǒng)，同時(shí)接受監(jiān)控管理軟件進(jìn)行的運(yùn)行參數(shù)調(diào)整。各個(gè)換熱站與監(jiān)控中心采用GPRS通訊方式。系統(tǒng)構(gòu)成示意圖監(jiān)控中心管理系統(tǒng)安裝在中央調(diào)度室的工控機(jī)上，通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)和下位的換熱站通訊模塊相連，完成換熱站運(yùn)行系統(tǒng)構(gòu)成示意圖與管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)之間的數(shù)據(jù)交換，既可以監(jiān)視各換熱站的運(yùn)行情況，也可以調(diào)整換熱站的運(yùn)行狀態(tài)。無(wú)人職守?fù)Q熱站的自動(dòng)控制系統(tǒng)換熱站由水-水換熱器組成的換熱系統(tǒng)、循環(huán)水泵組成的循環(huán)水系統(tǒng)、補(bǔ)水泵組成的補(bǔ)水系統(tǒng)來(lái)構(gòu)成。在控制過(guò)程中，需要采集大量的物理量，如壓力、溫度、流量等模擬量參數(shù)，通過(guò)PLC控制器對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和處理。換熱站PLC控制系統(tǒng)對(duì)一次網(wǎng)的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、二次網(wǎng)的循環(huán)系統(tǒng)、補(bǔ)水系統(tǒng)等控制對(duì)象實(shí)施自動(dòng)控制，即實(shí)現(xiàn)換熱站系統(tǒng)的全自動(dòng)控制。無(wú)人值守?fù)Q熱站的自動(dòng)控制系統(tǒng)主要完成數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)控制、參數(shù)存儲(chǔ)、實(shí)時(shí)通訊、故障報(bào)警等功能?？瑟?dú)立完成本地控制，也可受控于監(jiān)控中心。換熱站數(shù)據(jù)采集將站內(nèi)的溫度、壓力、流量、水箱水位、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥狀態(tài)、補(bǔ)水泵的啟停狀態(tài)、循環(huán)泵電流、電壓、報(bào)警等參數(shù)采集、顯示并上傳監(jiān)控中心。換熱站監(jiān)控參數(shù)包括：室外溫度一次網(wǎng)的供/回水壓力、溫度一次網(wǎng)的流量、熱量、累積流量、累積熱量一次網(wǎng)除污器差壓二次網(wǎng)供/回水溫度、壓力補(bǔ)水流量、累計(jì)流量水箱液位循環(huán)泵電壓、電流、功率、頻率；補(bǔ)水泵電壓、電流、功率、頻率；一次網(wǎng)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥閥門(mén)開(kāi)度；二次網(wǎng)回水泄壓電磁閥狀態(tài)；補(bǔ)水電磁閥狀態(tài)；補(bǔ)水流量自來(lái)水壓力系統(tǒng)停電控制PLC控制系統(tǒng)柜內(nèi)安裝一臺(tái)UPS備用電源。當(dāng)PLC檢測(cè)到系統(tǒng)突然停電時(shí)，關(guān)閉一次網(wǎng)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、補(bǔ)水電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。循環(huán)泵異?？刂蒲h(huán)泵異常停運(yùn)時(shí)，PLC控制系統(tǒng)關(guān)閉一次網(wǎng)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。同時(shí)，維持補(bǔ)水系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行。一次網(wǎng)停水控制當(dāng)中心接到熱力公司停止供水命令后，對(duì)于短時(shí)停水由中心站控制關(guān)閉一次網(wǎng)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥；對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間停汽時(shí)，除關(guān)閉一次網(wǎng)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥外，同時(shí)關(guān)閉循環(huán)泵，但不停補(bǔ)水系統(tǒng)，維持管網(wǎng)壓力。控制切換無(wú)人值守?fù)Q熱站設(shè)計(jì)運(yùn)行方式是全自動(dòng)運(yùn)行，當(dāng)控制系統(tǒng)或設(shè)備或需要時(shí)，其控制方式可切換為手動(dòng)運(yùn)行方式。手動(dòng)調(diào)節(jié)一次管網(wǎng)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和補(bǔ)水箱電動(dòng)調(diào)節(jié)閥；手動(dòng)控制循環(huán)泵和補(bǔ)水泵啟、停，增、減泵的轉(zhuǎn)速；除污器手動(dòng)控制。換熱站設(shè)備組成換熱站設(shè)備由PLC控制柜、現(xiàn)場(chǎng)儀表、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、二次顯示儀表及GPRSDTU等組成。PLC控制器西門(mén)子PLC控制器具有高可靠性和高穩(wěn)定性。該系統(tǒng)由CPU模塊、模擬量輸入模塊、顯示模塊、+24V電源和控制箱等組成。溫度變送器溫度變送器分室外溫度變送器、工藝管道溫度變送器。室外溫度變送器：測(cè)量范圍-50℃至+50℃；感溫元件Pt100；電源電壓24VDC輸出信號(hào)4-20mA。工藝管道溫度變送器：測(cè)量范圍0℃至+500℃；感溫元件Pt100；電源電壓24VDC輸出信號(hào)4-20mA。壓力變送器壓力量程1.0MPa（1.6MPa）、精度等級(jí)優(yōu)于0.5級(jí)；工作電壓24VDC輸出信號(hào)4-20mA。液位變送器量程2米、精度等級(jí)優(yōu)于0.2級(jí)；工作電壓24VDC輸出信號(hào)4-20mA。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥換熱站作為量調(diào)（或質(zhì)調(diào)）用的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥其重要性毋庸置疑，能否達(dá)到用戶(hù)滿(mǎn)意的調(diào)節(jié)效果及節(jié)能降耗效果，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的選用至關(guān)重要。選用電子式電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，供電電壓為220VAC，輸入4~20mA，反饋4~20mA。同時(shí)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥應(yīng)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：精度高：調(diào)節(jié)閥電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以具有定位精度在1%以上。可靠性高：電動(dòng)調(diào)節(jié)閥長(zhǎng)期無(wú)故障運(yùn)行是保證供熱系統(tǒng)可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。抗壓差能力強(qiáng)：不能出現(xiàn)前后壓差較大時(shí)會(huì)出現(xiàn)無(wú)法開(kāi)啟或會(huì)出現(xiàn)較大的振動(dòng)。調(diào)節(jié)性能好：調(diào)節(jié)閥可調(diào)量程比為1∶50以上，方能滿(mǎn)足用戶(hù)的供熱需求。泄露量?。盒孤┝繎?yīng)滿(mǎn)足10-5~10-6。體積小性?xún)r(jià)比高引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，性能優(yōu)越，價(jià)格適宜，性?xún)r(jià)比高。f）變頻器輸入電壓：380VAC50Hz/60Hz輸出頻率0.1~600Hz輸出容量：根據(jù)具體情況而定控制方式：為無(wú)感矢量控制技術(shù)/VF控制/輸出功率（轉(zhuǎn)矩）控制調(diào)速范圍：1：100模擬輸入：0~5/10V，4~20mA模擬輸出：pwm信號(hào)經(jīng)濾波后輸出，可設(shè)定pwm脈沖輸出（10V）另外，應(yīng)具有保護(hù)功能，顯示功能，RS-485串口等功能。g）流量熱量計(jì)流量計(jì)選用電磁流量計(jì)，測(cè)量熱量配對(duì)鉑電阻。流量計(jì)要求：測(cè)量介質(zhì)導(dǎo)電率＞20uS/cm，精度1.0級(jí)以上，工作溫度-25~150℃，220VAC50Hz供電，RS-485接口，4~20Ma輸出功能。h）GPRSDTUGPRSDTU用于傳輸信號(hào)的無(wú)線(xiàn)通訊模塊。四、換熱站監(jiān)控中心管理系統(tǒng)在中央控制室的安裝了監(jiān)控中心遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要用于監(jiān)控和調(diào)整各個(gè)換熱站運(yùn)行，包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：工藝流程總圖顯示在畫(huà)面中通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)模擬顯示整個(gè)換熱站現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)汽供水的全過(guò)程，并且在換熱器本體上實(shí)時(shí)顯示各工藝段的運(yùn)行情況，包括該工藝流程圖、所有的設(shè)備狀態(tài)、所有的工藝參數(shù)以及各控制回路的詳細(xì)參數(shù)等。以便于操作者能及時(shí)準(zhǔn)確的掌握換熱站的具體運(yùn)行情況，能夠?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的故障進(jìn)行實(shí)時(shí)診斷。調(diào)節(jié)回路顯示包括所有調(diào)節(jié)回路，可修改設(shè)定值、控制方式、調(diào)節(jié)參數(shù)等。設(shè)定值顯示、報(bào)警記錄包括所有調(diào)節(jié)回路及順控回路等的設(shè)定值、控制方式、調(diào)節(jié)參數(shù)及報(bào)警值等。對(duì)于如進(jìn)汽流量、供水壓力、回水壓力、供水溫度、循環(huán)泵三相電流、電壓等一些重要的模擬量輸入?yún)?shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警，當(dāng)處于監(jiān)控下的任何一個(gè)變量超出預(yù)先設(shè)定的安全值時(shí)，立即進(jìn)行聲光報(bào)警，通過(guò)報(bào)警一覽表對(duì)話(huà)框可以檢查報(bào)警超出的范圍以及錯(cuò)誤來(lái)源，并對(duì)此采取相應(yīng)的措施。標(biāo)準(zhǔn)功能畫(huà)面顯示包括實(shí)時(shí)報(bào)警顯示、歷史報(bào)警顯示、趨勢(shì)曲線(xiàn)顯示、操作記錄顯示等。報(bào)表顯示和打印用戶(hù)可以隨心所欲地編制各種各樣的報(bào)表。歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與檢索對(duì)重要的數(shù)據(jù)進(jìn)行在線(xiàn)存儲(chǔ)?？梢酝ㄟ^(guò)歷史報(bào)表或者歷史趨勢(shì)曲線(xiàn)的方式來(lái)檢索歷史數(shù)據(jù)。歷史趨勢(shì)在此畫(huà)面中除了實(shí)時(shí)顯示變量的變化趨勢(shì)，操作員還可以檢查過(guò)去的過(guò)程數(shù)據(jù)記錄，通過(guò)對(duì)過(guò)去歷史趨勢(shì)的比較進(jìn)而可以對(duì)變量未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)做進(jìn)一步的預(yù)測(cè)。遠(yuǎn)程組態(tài)在監(jiān)控計(jì)算機(jī)上可以對(duì)換熱站的運(yùn)行方式進(jìn)行遠(yuǎn)程組態(tài)，必要時(shí)直接遠(yuǎn)程操作換熱站的設(shè)備，如停泵、調(diào)整調(diào)節(jié)閥開(kāi)度等工作。此項(xiàng)功能需要較高的工程師權(quán)限，一般工作人員不能使用。系統(tǒng)的安全管理對(duì)重要設(shè)備的操作、重要參數(shù)的修改均會(huì)自動(dòng)記錄，包括登錄的操作員、對(duì)設(shè)備進(jìn)行的操作、時(shí)間以及修改前的參數(shù)值、修改后的參數(shù)等，以利于進(jìn)行管理及事故分析；另外，系統(tǒng)設(shè)置為多用戶(hù)方式，各類(lèi)用戶(hù)均有自己的用戶(hù)名和密碼，對(duì)應(yīng)不同的安全級(jí)別，決定了操作員可觀察的范圍、可使用的功能、可修改的參數(shù)等。序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)型號(hào)單位數(shù)量生產(chǎn)廠(chǎng)家備注1室外溫度變送器臺(tái)1注：就地控制系統(tǒng)含控制柜、內(nèi)部PLC控制系統(tǒng)、直流電源、UPS(長(zhǎng)320；厚95；高160)、通訊模塊、繼電器、手/自動(dòng)切換、調(diào)節(jié)、報(bào)警指示等。2渦街流量計(jì)臺(tái)13壓力變送器臺(tái)14鉑電阻支15流量計(jì)算儀臺(tái)16溫度變送器臺(tái)27壓力變送器臺(tái)28差壓變送器臺(tái)19旋翼流量傳感器套119電力參數(shù)采集臺(tái)220電動(dòng)調(diào)節(jié)閥臺(tái)121電動(dòng)調(diào)節(jié)閥臺(tái)122電磁閥臺(tái)124電接點(diǎn)壓力表臺(tái)125就地控制系統(tǒng)26小計(jì)2728中心站路由器個(gè)129JX-2006遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件套130小計(jì)3132合計(jì)33安裝調(diào)試費(fèi)34稅金35總計(jì)無(wú)人值守?fù)Q熱站設(shè)備設(shè)備一覽表熱力站原則系統(tǒng)圖一序號(hào)名稱(chēng)安裝位置規(guī)格型號(hào)臺(tái)數(shù)1溫度變送器一次管網(wǎng)供水管0-150℃12壓力變送器一次管網(wǎng)供水管1.6Mpa,0.5級(jí)13電磁流量計(jì)一次管網(wǎng)供水管1級(jí)14溫度變送器一次管網(wǎng)回水管0-100℃15壓力變送器一次管網(wǎng)回水管1.6Mpa,0.5級(jí)16電動(dòng)調(diào)節(jié)閥一次管網(wǎng)回水管17電磁閥一次管網(wǎng)供水管除污器18壓力變送器一次管網(wǎng)供水管除污器(20Kpa)19溫度變送器二次網(wǎng)總供、回水管0-100℃110壓力變送器二次網(wǎng)總供、回水管1.0Mpa,0.5級(jí)111電接點(diǎn)壓力表二次網(wǎng)總回水管YX-150112變頻器二次網(wǎng)循環(huán)泵313電磁閥二次網(wǎng)回水管114變頻器補(bǔ)水泵215冷水表補(bǔ)水管116液位變送器補(bǔ)水水箱2.5米117電磁閥補(bǔ)水箱供水管118壓力變送器自來(lái)水供水管1.0Mpa,0.5級(jí)119冷水表自來(lái)水供水管120電力參數(shù)采集循環(huán)泵ZT-2321電力參數(shù)采集補(bǔ)水泵ZT-2222室外溫度變送器室外墻壁上SWC123就地控制柜換熱站控制室1設(shè)備一覽表熱力站原則系統(tǒng)圖二序號(hào)名稱(chēng)安裝位置規(guī)格型號(hào)臺(tái)數(shù)1溫度變送器一次管網(wǎng)供水管0-150℃12壓力變送器一次管網(wǎng)供水管1.6Mpa,0.5級(jí)13電磁流量計(jì)一次管網(wǎng)供水管1級(jí)14溫度變送器一次管網(wǎng)回水管0-100℃15壓力變送器一次管網(wǎng)回水管1.6Mpa,0.5級(jí)16電動(dòng)調(diào)節(jié)閥一次管網(wǎng)回水管17電磁閥一次管網(wǎng)供水管除污器18壓力變送器一次管網(wǎng)供水管除污器(20Kpa)19溫度變送器二次網(wǎng)1、2總供、回水管0-100℃210壓力變送器二次網(wǎng)1、2總供、回水管1.0