【摘 要】可編程、變頻器、壓力變送器和溫度變送器等元件組成的換熱站智能控制系統(tǒng),主要介紹了換熱站系統(tǒng)構(gòu)成、自動控制系統(tǒng)設(shè)計。此控制系統(tǒng)在多家電廠進行了調(diào)試,用戶比較滿意。系統(tǒng)自動化程度高,可實現(xiàn)遠程監(jiān)控,安全可靠、便于檢修與維護。
1 前言
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,全國范圍內(nèi)的環(huán)保、節(jié)能的呼聲越來越高,利用先金的科學(xué)技術(shù),合理分配熱量,讓現(xiàn)有的熱能充分發(fā)揮作用,為更多的用戶提供更好的供熱服務(wù)是供熱企業(yè)的shou要任務(wù)。將微機監(jiān)控和自動化控制引入供熱系統(tǒng)中,對供熱系統(tǒng)的調(diào)節(jié)實現(xiàn)由手動到自動的轉(zhuǎn)變,這才能滿足新形勢下的供熱需求。
2 換熱站的概述
換熱站主要是通過換熱器設(shè)備將熱電場產(chǎn)生一次高溫水和用戶二次網(wǎng)低溫回水進行封閉,將熱量進行交換,然后通過循環(huán)泵設(shè)備來克服二次網(wǎng)形成的阻力,#后將熱水傳送到室內(nèi)的散熱裝置中。
3 換熱站系統(tǒng)的控制
3.1 控制目的及主要受控設(shè)備
換熱站系統(tǒng)控制目的:通過對循環(huán)泵、補水泵、熱交換器、溫控閥、系統(tǒng)管路調(diào)節(jié)閥進行控制,調(diào)整系統(tǒng)各應(yīng)用工況的運行模式,在#經(jīng)濟的情況下給末端提供一穩(wěn)定的供水溫度。同時,提高系統(tǒng)的自動化水平,提高系統(tǒng)的管理效率和降低管理勞動強度。
如圖1 所示控制柜對管道中的壓力溫度進行采集然后對控制循環(huán)泵、補水泵、溫控閥、水箱液位等進行控制。
3.2 電控系統(tǒng)的設(shè)計
(1)根據(jù)設(shè)備運行流程及控制的電氣元件,安排PLC 的接口,寫出I/O 地址分配表。
(2) 觸摸屏與PLCCOM1 口進行通訊, 打印板通過PLCCOM2 口進行通訊。
(3)程序設(shè)計。
①控制流程:PLC 上電運行后,shou先對程序進行初始化,通過觸摸屏設(shè)定二次側(cè)供回水壓力、溫度、一次側(cè)回水壓力溫度、換熱器出水溫度和超溫溫度等控制參數(shù)。打到自動位置后,啟動控制。程序進行周期掃描和PID 控制,分別進行壓力、溫度等數(shù)值的采樣,經(jīng)過程序內(nèi)部運算,與設(shè)定值比較,根據(jù)結(jié)果進行PID 調(diào)節(jié),計算出的數(shù)值給出開關(guān)量和模擬量信號,控制水泵啟停和變頻器頻率調(diào)節(jié)。
②可編程程序設(shè)計:自動控制系統(tǒng)由PLC、變頻器、壓力變送器、溫度變送器、液位變送器等主要電氣元件構(gòu)成。補水泵通過回水壓力控制啟停;循環(huán)泵變頻運行,頻率通過供回水壓差來調(diào)節(jié);冷凝泵通過冷凝水箱水位運行。補水泵控制原理:通過回水壓力變送器將電流信號傳送到PLC,通過PLC 運算,反饋值與設(shè)定值作比較,當壓力到設(shè)定下限值時,PLC 給出信號自動啟動補水泵;當壓力到設(shè)定上限值時,PLC 給出信號自動停止補水泵;同時補水水箱水位低于保護值時,補水泵強制停泵。
循環(huán)泵控制原理:通過回水壓力變送器與供水壓力變送器分別將電流信號傳送到PLC,通過PLC 運算,反饋的供回水壓差值與設(shè)定的壓差值作比較,當?shù)陀谠O(shè)定值時,PLC 輸出電壓信號給變頻器,循環(huán)泵頻率線性遞增,轉(zhuǎn)速加快;當高于設(shè)定值時,PLC 內(nèi)同樣輸出電壓信號給變頻器,循環(huán)泵頻率線性遞減,轉(zhuǎn)速降低;當接近設(shè)定值時,循環(huán)泵恒速運行。
冷凝泵控制原理:冷凝水箱中的磁翻板液位計將電流信號傳送到PLC,通過PLC 運算,反饋值與設(shè)定值作比較,當水箱水位到設(shè)定上限值時,PLC 給出信號自動啟動冷凝泵指令;當水位到設(shè)定下限值時,PLC 給出信號自動停止冷凝泵指令。
例:下圖的程序為溫度與壓力的采集程序,shou先將AIW0(通道一)中采集的模擬數(shù)據(jù)傳送至VW140 中,通過運算得到溫度或壓力值;圖中的程序同時還可以檢測變送器的是否損壞,如果損壞將會發(fā)出一個變送器損壞請檢修的指令,此檢測功能還可以手動選擇取消。
③觸摸屏程序設(shè)計:該設(shè)備使用了西門子6AV6648-0AE11-3AX0 系列觸摸屏,能實時監(jiān)視系統(tǒng)和設(shè)備的運行狀態(tài)、運行參數(shù),及時報告設(shè)備的故障和解決方法,對現(xiàn)場設(shè)備進行操作。
4 結(jié)語
換熱站控制系統(tǒng)采用了PLC 控制技術(shù)、變頻調(diào)試技術(shù)和電子信號技術(shù),實現(xiàn)了對換熱站的壓力和溫度的自動控制,不僅節(jié)省設(shè)備成本還提高了設(shè)備的自動化程度,使設(shè)備可靠、穩(wěn)定地運行。并且能通過以太網(wǎng)通訊,使中控室接收各種信號,還可以通過觸摸屏設(shè)定參數(shù),一鍵啟停,實現(xiàn)遠程監(jiān)控功能。原文鏈接:http://www.smyjy.net/jishu/2310.html