河北三河市智能化换热站方案设计

　　随着我国近年雾霾天气的产生，环境污染的治理问题和节能减排问题在我国发展的考核中已经占据了相当重要的问题。而集中供热因具有节约能源和改善城市环境等方面的积极作用，而日益成为城市公用事业的一个重要组成部分，是国家大力推广的节能和环保措施。随着我国的城市集中供热规模也不断扩大，科学的管理热力管网具有非常重大的经济和社会效益。

　　根据用户的具体要求，对于该供热自控系统，既要根据室外温度的变化调节二次侧供水温度，保证终端热用户的室内变化不超出某一范(18±2℃)最低不低于16℃,这样既保证终端热用户有一个舒适的生活、工作环境,也可以最大限度地节约能源,同时也要实现在换热站的无人值守的情况下中控室可以远程调度每个热力站的参数,保证整个热网的热力平衡,供热系统可以安全可靠地运行。并初步实现热网热量的计量。[1]

　　1 系统组成

　　本系统由换热站的自动控制系统、各个换热站与监控中心之间的通讯系统、监控中心管理系统三个部分构成。注意区分量的下标字母的正斜体：凡量符号和代表变动性数字及坐标轴的字母作下标，采用斜体字母。

　　换热站通过我公司的DDC控制器和7寸触摸屏可独立完成本地控制，所有关于本站的参数均可在本地监控。各换热站信息通过GPRS通信对于中央调度中心进行信息传输，在现在最3G技术的支持下，通信质量更高。监控中心服务器上安装我公司的上位机监控软件，对数据进行实时采集、处理和保存。

　　2 系统介绍

　　换热站由水-水换热器组成的换热系统、循环水泵组成的循环水系统、补水泵组成的补水系统来构成。在控制过程中需要采集大量的物理量如压力、温度、流量等模拟量参数通过PLC控制器对这些参数进行实时采集和处理。换热站PLC控制系统对一次网的电动调节阀、二次网的循环系统、补水系统等控制对象实施自动控制即实现换热站系统的全自动控制。无人值守换热站的自动控制系统主要完成数据采集、自动控制、参数存储、实时通讯、故障报警等功能。可独立完成本地控制也可受控于监控中心。

　　2.1 换热站数据采集

　　本项目换热站采集数据主要有：室外温度、一次供回水温度、一次供回水压力、二次供回水温度、二次供回水压力、补水压力、补水流量、一次泵变频、一次泵运行，启停，故障、二次泵变频、二次泵运行、启停、故障、补水泵变频、补水泵运行、启停、故障。

　　2.2 换热站系统控制

　　本项目的控制主要把握以下六点：

　　2.2.1 通过二次侧实际供水温度和设定供水温度调节一次侧变频泵频率和开启台数;即通过调节一次水的流量从使二次水供水温度达到要求;

　　2.2.2 通过二次侧实际供水温度和实际回水温度差值控制二次变频泵频率和开启台数;即通过调节二次水的流量来使二次水的温差保持在合理区间，从而保证末端用户的供暖需求;

　　2.2.3 通过二次侧回水压力控制补水泵频率和开启台数;即定压补水，通过对补水泵频率的调节，保证二次回水压力在合理值，从而保证用户一定的供水水压;

　　2.2.4通过室外温度自动调节二次侧供水温度设定值;即设定一定的室外温度和二次供水温度的曲线，根据室外温度自动调节给用户的供水温度，从而在让用户满足的条件下达到最节能的目的;

　　2.2.5以上功能均设置启动停止按钮，停止后可通过手动设定;自动化的作用是解放人力，节能减排，但是在解放人工的同时也要给整个系统更多的选择，特别是有些情况需要维修的时候，可以关闭相应的控制措施;

　　2.2.6 二次回水压力和补水压力互锁保护，当两个压力值差值大于合理值说明系统中油压力传感器需要维修，预防不必要的事故发生。

　　3 人性化的人机界面设计

　　换热站集控系统的Internet访问

　　换热站集控系统除了支持传统的GUI拥护显示界面外，还支持基于Internet的WEB技术，管理者可以浏览器方式在Internet/ Intranet环境中浏览换热站集成系统所集成的信息。这样，远程用户可以拨号方式通过Internet来对大楼内的各个子系统进行远程监视、控制和管理，实现与大楼内的GUI界面相同的管理功能。可方便地实现各个分管站站长对本站的远程监控管理。

　　全局化的事件管理

　　本项目换热站采用我公司300系列DDC控制，热源厂则采用我公司DCS进行控制，这样可进行很好的数据通信和联动结合，以发挥更大的作用。

　　强大的组态工具

　　本项目组态软件具有功能强大的组态工具，可方便、快捷地按照用户的应用环境形成用户应用的组态画面，提供直观的电子地图和人性化的操作界面，使用户操作管理界面生动、形象、逼真。组态工具十分丰富，不仅提供了最基本的组态元素，以方便地对数字量和模拟量进行相关属性的配置，同时还可支持目前流行的多种文本、图形、视频、声音等多媒体数据信息，为用户提供多种多样的组态方式，形成接近用户实际应用环境的人机界面，使管理更加人性化。

图3-1

　　直观明了的趋势图

　　绘制设备运行的实时趋势图或历史趋势图，使用户以图形曲线方式显示的给定设备的模拟量变化情况，例如温度、流量、气压或者能源消耗量等。趋势图分两种：

　　实时曲线图：它动态地反映设备当前的运行状态和趋势，它持续地刷新，让管理员及时了解设备运行的变化情况;

　　历史曲线图：根据设备运行的历史数据绘制历史趋势图，它可用来协助管理员对系统作决策、调整、制订监控、维护计划，采取预防措施等。

图4-1