基于研華模塊與觸摸屏的換熱站監(jiān)控系統(tǒng)
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2．1．1 上位機主要功能
(1)巡回檢測各換熱站及泵房的實時參數(shù)，包括各站每臺泵的工作狀態(tài)、過載狀態(tài)、泵電流，各站二次側(cè)回水壓力、出水壓力、回水溫度、出水溫度、水位等。
(2)接收和記錄下位機傳來的報警信號，包括電源掉電，火警信號。
(3)遠程開、關(guān)泵操作?？煞謩e對各站每臺泵單獨進行起、?？刂撇僮鳌?br /> (4)使用曲線圖、表格方式顯示實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)以及表格打印。
2．1．2 下位機主要功能
(1)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集和處理，發(fā)出執(zhí)行動作信號，與上位機交換信息。
(2)一次側(cè)回水溫度、出水溫度、回水壓力、出水壓力監(jiān)測。
(3)二次側(cè)各泵電流的監(jiān)測及電流超高、低限時自動停泵。
(4)二次側(cè)水位監(jiān)測。超高、低限報警。
2．2 硬件實現(xiàn)
針對我市某換熱站項目改造，采用研華數(shù)據(jù)采集控制模塊，實現(xiàn)換熱站各個數(shù)據(jù)采集，通過MCGS組態(tài)軟件實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)控及控制。
2．2．1 研華模塊
目前基站控制，多采用PLC控制方式，小型PLC多為I／O口，通常無A／O口，通訊功能差。中型PLC通常為機架組合式，造價高，采用研華數(shù)據(jù)模塊4017，4022T可以最大性價比實現(xiàn)此要求：
(1)4017 8路模擬量輸入模塊
16位分辨率；8路差分輸入；輸入類型：mV，V，mA；隔離電壓：3 000 Vde；支持Modbua／RTU控制；支持4～20 mA。
數(shù)據(jù)采集如下：一、二次側(cè)的進出水溫度，一、二次側(cè)的進出水壓力，一、二次側(cè)的進出水流量等。
(2)4022串行雙回路PID控制器
通道數(shù)：4、輸入類型：熱電偶，mA，V，熱電阻、輸入范圍：0～20 mA，4～20 mA，O～10 V、內(nèi)置看門狗定時器。
系統(tǒng)中采用二次網(wǎng)供水溫度作為反饋控制一次網(wǎng)調(diào)節(jié)閥的開度，二次網(wǎng)供水溫度可以在上位機的設(shè)定窗口中設(shè)置，在4022T模塊的控制下，實現(xiàn)PID控制進行換熱器網(wǎng)供水入口的調(diào)節(jié)閥開度控制。
2．2．2 MCGS觸摸屏組態(tài)軟件
在組態(tài)軟件的控制下，通過對室外溫度、二次回水溫度進行采集，計算出二次供水溫度，依此對循環(huán)泵的流量進行控制，從而實現(xiàn)穩(wěn)定供熱。
采用變頻調(diào)速技術(shù)控制循環(huán)泵的流量，實現(xiàn)對供熱流量的調(diào)節(jié)，可達到節(jié)能的目的。供熱系統(tǒng)在運行中管網(wǎng)失水是不可避免的，如果不進行及時補水，不僅會造成管網(wǎng)壓力下降，還造成整個供熱系統(tǒng)不能正常運行。系統(tǒng)的補水部分由壓力傳感器對管網(wǎng)的水壓進行測量，并與給定的壓力值進行比較，根據(jù)二者的偏差對補水泵進行 PID控制，保證供水壓力恒定。
2．3 節(jié)能分析
在控制系統(tǒng)的穩(wěn)定調(diào)節(jié)性能的配合下這些節(jié)能措施的功效得到了充分的發(fā)揮。具體比較分析如下：
從表l中看出隨著熱負荷的下降節(jié)能效果愈發(fā)明顯，這主要由于研華數(shù)據(jù)采集控制模塊準(zhǔn)確采集管網(wǎng)數(shù)據(jù)，通過PID控制合理調(diào)整調(diào)節(jié)閥開度，在低熱負荷狀態(tài)下可以節(jié)約大量的熱能經(jīng)濟效益顯著。
3 結(jié)論
本系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)換熱站現(xiàn)場運行工況的實時在線監(jiān)控，研華數(shù)據(jù)采集控制模塊和觸摸屏的結(jié)合，幫助運行管理人員及時準(zhǔn)確地了解現(xiàn)場運行工況、調(diào)整運行參數(shù)，實現(xiàn)按需供熱，提高供熱質(zhì)量，節(jié)約能源，從而提高了整個系統(tǒng)運行的安全性，穩(wěn)定性和經(jīng)濟性，在城市集中供熱系統(tǒng)具有廣泛的推廣價值。
本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/195177.htm
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