换热站幻灯片 PPT课件

1 自动化设备有限公司 2 目录 一 系统概述二 方案介绍三 设计原则四 系统解决方案五 各种控制模式六 系统网络七 通讯方式八 工程案例 3 一 系统概述 无人值守换热站监控系统在供热期间可按室外温度调节二次网供回水温度 可手动 自动切换 达到按需供热 实现气候补偿节能控制 也可以进行分时分区节能控制 可以实现供热全网热量平衡及节约能源 系统主要包括以下几部分 监控中心 作为整个供热系统的运行调度枢纽 能够完成所有的数据处理和控制功能 由数据采集服务器 监控工作站 工程师工作站 上位机组态 通讯网络等组成 现场控制单元 以控制器为核心 现场的温度 压力 热量 流量 液位 电机转速等信号传输到控制器 由其进行处理并作出判断和处理 实现现场的就地控制 现场仪表和执行机构 包括温度 压力 热量 流量 液位等传感器和变频器 阀门执行器等执行机构 4 二 方案介绍 针对甲方提出的换热站升级需求 此供热系统为换热站远程监测 控制 联网智能监控方案 系统是集现代计算机技术 自动控制技术和通讯技术为一体的 全面地监测热网的运行参数 控制热网的供热温度 为 按需供热 提供有效技术保障 本系统是对换热站远程监测 控制系统的整体改造 将热交换采用当今最先进的自动化远程控制系统 在ADSL宽带基础上 使用带有VPN的交换机组成一个虚拟网络 使用一台计算机作为上位机 通过VPN交换机的隧道进行数据传输 对各个换热站的工作状态进行远程监控 上位机的监控人员根据上传数据可实时通过上位机各换热站的设备进行状态 数据监测及起停控制 实现换热站的无人值守 5 三 设计原则 安全可靠稳定性原则系统的安全可靠运行起着十分关键的作用 因此在系统建设过程中 将系统的安全 可靠 稳定性作为设计的首选原则 终端具备较强的抗干扰能力 先进性原则系统采用先进成熟的具有当今国内先进水平的监测控制技术 控制器及应用软件 并具有完整的技术文档资料 实用性原则系统本着能够解决热网运行中存在的实际问题 进行整体规划 无论是网络体系 通信系统 硬件平台及软件功能 都能够满足整个系统管理的需求 可扩充性原则系统不但能满足现阶段的业务要求 而且要能满足将来业务的增长和新技术发展的要求 要在原有设备继续发挥作用的基础上 支持将来系统不断更新和便于升级 从而保护原有投资 兼容性原则底层系统 数据库 采集控制器 通讯方法 网络协议都采用国际标准或统一标准 使得系统的兼容性大大提高 只要遵循统一标准 任何厂家的设备都可以接入该系统 6 四 系统解决方案 4 1系统整体结构图 7 4 2功能 4 2 1实时数据远传中心功能4 2 2原始电流值的远程传送4 2 3远程自动化控制功能4 2 4远程报警参数设置功能4 2 5远程量程设定4 2 6远程自控参数设定 8 4 3中心分布系统组成及功能概述 4 3 1调度中心系统组成4 3 2中心软件功能描述4 3 3系统特点及硬件概述4 3 4系统详细功能描述 9 4 3 1调度中心系统组成 4 3 2中心软件功能描述 监控系统SCADA功能与数据管理功能分布式的网络结构数据库监控功能报表功能报警功能注释功能趋势功能访问控制 10 监控功能画面如 11 4 3 3系统特点及硬件概述 超大系统容量 可以同时容纳上万个I O点 长时间数据存储 存储数据可达百G以上 灵活定制各级管理员及管理权限数据自动报警显示 包括声光提示等大分辨率显示器和投影仪支持支持历时数据导入 导出 支持历时数据后补添加直观 灵活定制的趋势图 曲线 报表等方便 迅速 灵活的历时数据定制站查询 打印 报表生成等 12 本系统子站控制器采用施耐德M218产品 ModiconM218PLC特点 精巧的外形强大的性能便捷的维护性能简单的程序开发各种复杂应用 13 控制中心监控软件IFIX5 1特性 强大功能可视化 趋势分析和报警功能的增强SPC和e 签名支持动态语言支持全脚本支持行业门户网站 IGS OPC服务器可扩展性iFIX嵌入式软件还可与其他系统进行整合 可使你轻易将嵌入式系统与其他高端系统 线路等级SCADA 相关数据库 MES和 或ERP系统相连 灵活性IFIX嵌入式软件具备可任意扩展的灵活性 因此有利于保护您的硬件和软件投入 并满足您的业务需求 当前的以及未来的 iFIX嵌入式软件既能简单作为iFIX服务器的iClient运行 也能作为自身HMI SCADA服务器独立运行 14 4 3 4系统详细功能描述4 3 4 1方便灵活的人员权限管理4 3 4 2显示屏实时数据显示4 3 4 3热交换站各种数据模拟画面显示4 3 4 4远程查询设置各个报警参数4 3 4 5远程查询设置各种量程范围参数4 3 4 6远程设置和查询自控策略以及相关参数4 3 4 7用户浏览 添加 删除 权限修改 密码修改等操作4 3 4 8历时数据查询 曲线图显示 报表生成 打印等 15 热交换站各种数据模拟画面显示 16 历时数据查询 曲线图显示 报表生成 打印等 17 五 各种控制模式详述 5 1一次网调节阀控制方式5 2控制方式选择5 3循环泵控制5 4补水泵控制5 5气候补偿装置与室内温度控制5 6无线室温测量系统5 7热力工况的计算分析软件5 8节能分析 18 5 1 一次网调节阀控制方式5 1 1联动控制模式5 1 2流量 或热量 上下限模式5 1 3控制二次网供水温度模式5 1 4控制二次网回水温度模式 同5 1 3 5 1 5控制二次网供回水温度平均值模式 同5 1 3 5 1 6控制一次网流量模式5 1 7控制一次网阀开度模式 19 5 2控制方式选择5 2 1室外温度方式5 2 2时间段方式5 2 3手动指定方式 5 3循环泵控制 循环泵手动 软手动 自动控制功能工作人员在现场控制柜通过选择开关选择1 循环泵或2 循环泵投入运行 备用控制功能 手动方式下 工作人员在现场控制柜可直接通过变频器启动1号或2号循环泵 软手动控制功能 软手动方式下 操作人员在HMI或调度中心人为设定工作频率控制循环泵的转速改变二次网的流量 自动控制功能自动方式下 PLC检测二次网的供回水的压差信号 对系统设定值和采样值的偏差进行PID运算 输出信号控制变频器调节循环泵的转速 保证二次网供回水压差的恒定 保证末端流量 20 5 4补水泵控制补水泵手动 自动控制功能 手动控制功能 手动方式下 工作人员在现场控制柜直接启动1 或2 补水泵进行工频补水 自动控制功能 自动方式下 采用变频调速定压控制 恒压供水控制器根据设定的回水压力值自动调节补水泵的转速 将回水压力控制在要求的范围内 恒压供水控制器可以自动定时切换补水泵的运行时间 防止一台长期不用而锈蚀 还可以延长电机的使用寿命均衡磨损 二网回水压力过低 通过控制一次网同二次网的通断电磁阀向二网补水 二网回水压力过低 通过控制备用补水泵向二网补水二网压力过高 控制电磁阀关闭 停止补水 二网压力过高 控制泄水阀放水 并向主控发报警信号二网回压控制补水泵变频器 21 5 5气候补偿装置与室内温度控制气候补偿器的设计理念是将将与天气有关的工艺过程自动化补偿相应调节量 达到节能或者提高产品质量的目的 进而应用到一切和天气有关的工艺过程中 控制量可以是开关量 模拟量 脉冲量等 功能特性如下 1 根据室外温度变化控制三通调节阀来调节供水温度 避免建筑物中因过热而开启窗户的现象 2 通过设定时间控制器 设定不同时间段的不同室温要求 可以减少房间治安夜间或无人时的供暖量 3 能够使散热器恒温阀更有效地利用从太阳辐射 电器和人体等热源获得的额外热量 以节省房间和系统的供暖量4 对于未安装散热器恒温阀的建筑 安装一个额外房间探头 可以利用太阳辐射等额外热量 维持室温稳定 节省供暖量 22 5 6无线室温测量系统无线室温测量装置解决了供热企业在供热过程中的用户室内温度采集 比较 调控等问题 使供热企业能够实时掌握用户室内温度变化情况 及时了解供热效果 调节供热参数 提高供热服务质量 系统组成由系统主机 户用无线测温器组成 系统特点1 采用用户易于接受的数据采集方式 实际美观 不扰民 2 低功耗 电池供电 温度连续采集 传输 3 同时具有RS485和GPRS通信方式 4 具有断电报警 故障自动恢复功能 5 采用高性能温度传感器 数据采集准确 6 现代化的数据采集手段 大大节省了人力资源 7 形成各类统计 分析报表 报表包括 所有用户 合格用户 不合格用户 8 量化管理 按需供热 热尽其用 经济运行 23 热网水利分析软件 其特点是 1 技术成熟先进 在国内外应用广泛 2 采用线性理论技术 计算分析能力强大 既可用于热网规划设计 也可用于热网运行调节 管网改造 问题诊断等 3 图形界面可视化 菜单操作简单方便 4 多种图形 数据导入方式 热网图形建立方便快捷 5 根据热网系统实际 可自建 修改管道 阀门 水泵属性库 6 计算 分析结果有多种输出方式 图形的 图表的 不通颜色的等 24 主要功能 1 新建热网的规划与设计 2 热网运行工况的诊断与分析 3 管网技术改造的计算分析 4 热网运行方案制定与分析 5 计算 分析结果多种输出方式 离线运行软件 与 在线运行软件 有机结合 实现全热网的优化控制和经济运行 25 5 8节能分析验证变频控制的实际节电效果 热交换站采暖循环水泵额定功率35kW额定电流 69A 试验方法 采暖循环泵由软起动控制改为变频控制 检测手段 以48小时为一检测周期 试验结果 原系统在380V50Hz状态下运行 按照两天试验 48小时 的记录 总耗电量为1585 9kWh 平均每小时所消耗的电能为33 04kWh 每天耗电量为792 96kWh 改造后系统在380V变频状态下运行 按照两天试验 48小时 的记录 在同等供暖效果的情况下 总耗电量为1186 2kWh 每小时所消耗的电能为24 71kWh 每天耗电量为598 1kWh 在30Hz状态下运行每小时的电度为13 7kWh 改造后的设备每小时节电度为8 33kWh 每天节约电量为194 86kWh 节电率为25 按照现在电费收取标准0 6元 度计算 每天节省电费约为120元 按照通常的标准 采暖季应从11月至3月 共计120天 一个采暖期一台水泵节约电费约为14400元 从上面的实验我们可以看出变频控制可以有效的节电 尤其对于老供热系统和大负荷的供热系统而言 变频控制可有效降低热交换站的运行费用 26 热交换站变频控制方案框图如下 27 六 系统网络 本系统由作为上位机的计算机 网络交换机 各种传感器 和作为下位机的PLC构成上位机链接系统 上位机提供良好的人机界面 对全网进行监控和管理 下位机直接参与现场控制 通过各种传感器采集实时参数以及发出控制命令 上位机和下位机之间通过无线数据传输设备进行无线通信 上位机主要功能1 巡回检测各换热站及泵房的实时参数 包括各站每台泵的工作状态 过载状态 泵电流 各站二次侧回水压力 出水压力 回水温度 出水温度 水位等 2 接收和记录下位机传来的报警信号 3 远程开 关泵操作 可分别对各站每台泵单独进行起 停控制操作 4 使用曲线图 表格方式显示实时数据和历史数据以及表格打印 下位机主要功能1 现场数据采集和处理 发出执行动作信号 与上位机交换信息 2 二次侧回水温度 出水温度 回水压力 出水压力监测 3 二次侧各泵电流的监测及电流超高 低限时自动停泵 28 七 通讯方式 宽带网通讯特点用于已完供热管网 无须土方开挖 申请ADSL方式通讯 只须按月交纳一定的费用 即可实现网上通讯 无自维护量 永远在线 用户随时都与网络保持着联系 即使没有数据传输时 用户也仍然附着在网上与网络保持着联系