換熱機(jī)組自控方案

  本方案介紹了嵌入式可編程控制器在換熱站自控系統(tǒng)中的應(yīng)用。嵌入式可編程控制器除了用于對現(xiàn)場儀表的數(shù)據(jù)采集和處理以外，還用來完成對現(xiàn)場的自動(dòng)化設(shè)備的控制。此外，工控組態(tài)軟件作為一種標(biāo)準(zhǔn)的人機(jī)界面被用于監(jiān)控工業(yè)生產(chǎn)的動(dòng)態(tài)過程。本系統(tǒng)中基于軟件和硬件的執(zhí)行情況將在文中作進(jìn)一步的詳細(xì)闡述。 
　　
    1 換熱站自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求

    該換熱站主要由二臺(tái)汽水換熱器組成的換熱系統(tǒng)，四臺(tái)循環(huán)水泵組成的循環(huán)水系統(tǒng)及兩臺(tái)補(bǔ)水泵組成的補(bǔ)水系統(tǒng)來構(gòu)成。根據(jù)生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)要求，換熱首站的自控系統(tǒng)采用典型的兩級監(jiān)控方式。上位機(jī)以標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)（IPC）作為主要的人機(jī)界面（HMI），為生產(chǎn)管理級，完成對下位機(jī)的監(jiān)控、生產(chǎn)操作管理等，主要面向操作人員；下位機(jī)由威控科技嵌入式可編程控制器－－RTU-6600構(gòu)成，為基礎(chǔ)測控級，完成生產(chǎn)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集及過程控制等，面向生產(chǎn)過程。　　
　　
    （1）在生產(chǎn)過程中，存在大量的物理量，如壓力、溫度、流量等模擬量參數(shù)。需要通過RTU-6600對這些參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和處理。
　　
    （2）換熱首站的自動(dòng)控制，即實(shí)現(xiàn)整個(gè)進(jìn)汽和供水過程的全自動(dòng)控制，進(jìn)行故障診斷，并在監(jiān)控畫面上顯示各工況參數(shù)并控制設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。
　　
    （3）根據(jù)本地的氣候條件以及供熱對象的特性，給出一條室外溫度與二次供水溫度之間的對應(yīng)曲線。控制器可以通過這條曲線根據(jù)室外溫度傳感器測量的室外溫度對一次供汽流量進(jìn)行控制，已達(dá)到對二次供水溫度的控制。此設(shè)計(jì)的特點(diǎn)在于能夠通過室外溫度對二次供水的溫度進(jìn)行控制，以達(dá)到節(jié)省能源，提高供熱質(zhì)量的目的。另外在控制器中增加晚間節(jié)能的設(shè)置，根據(jù)需要設(shè)置晚間供熱溫度。
　　
    （4）自控系統(tǒng)通過加入時(shí)間日程表的控制，實(shí)現(xiàn)一天當(dāng)中不同時(shí)刻對應(yīng)不同的溫度。
　　
    （5）通過采用壓力傳感器、控制器以及變頻器來實(shí)現(xiàn)對二次供水壓力的控制，由于RTU-6600可編程的靈活性，可以實(shí)現(xiàn)變頻器的低頻限制，以避免變頻器、水泵長時(shí)間在低頻運(yùn)行，從而保護(hù)電機(jī)及變頻器。當(dāng)一臺(tái)補(bǔ)水泵無法通過變頻補(bǔ)水達(dá)到所要求的壓力時(shí)，控制器可使另一臺(tái)備用泵以工頻的方式進(jìn)行補(bǔ)水。最終實(shí)現(xiàn)更加智能化的恒壓補(bǔ)水控制。
　　
    （6）對調(diào)節(jié)系統(tǒng)可采用手操器控制，確保進(jìn)汽和供水的溫度、壓力準(zhǔn)確穩(wěn)定，使換熱溫度達(dá)到用戶的要求，并對其故障實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)報(bào)警和連鎖啟停切換控制。以1#換熱器為例，具體調(diào)節(jié)控制單元如下：
　　 
    ①1#換熱器二次供水溫度調(diào)節(jié)控制回路
　　主要功能:通過控制1#換熱器一次蒸汽管網(wǎng)入口蒸汽調(diào)節(jié)閥CV-101A實(shí)現(xiàn)1#換熱器二次側(cè)熱水出口溫度的自動(dòng)控制。
　　控制回路名稱 : TIC-101A
　　過程變量 : TI-202A(1#換熱器二次供水溫度)

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