IC660BBD022輸出模塊;
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IC660BBD022輸出模塊
1 引言 集中供熱系統(tǒng)是城市的基礎(chǔ)設(shè)施之一，也是城市現(xiàn)代化水平的標(biāo)志之一。發(fā)展集中供熱對(duì)節(jié)約能源、改善環(huán)境質(zhì)量、提高人民生活水平都具有重要的意義。因其具有良好的社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，故而在城市發(fā)展和完善集中供熱中是非常必要和迫切的。 城市集中供熱信息管理調(diào)度及自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)于保證供熱系統(tǒng)優(yōu)質(zhì)供熱、安全運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)節(jié)能、環(huán)境保護(hù)具有十分重要的作用。通過(guò)建設(shè)城市集中供熱信息管理調(diào)度及自動(dòng)化控制系統(tǒng)，可收集到全市供熱工程的全部主要信息，集中監(jiān)視、綜合分析、協(xié)調(diào)調(diào)度、提率，使供熱行業(yè)管理從粗放型向集約型轉(zhuǎn)變，促使供熱行業(yè)控制水平整體提高。 降低熱能損失是供熱行業(yè)節(jié)能***主要方向，本文的目的在于提供供熱控制方案，通過(guò)自動(dòng)控制使熱損失降到。通過(guò)提供工藝控制功能庫(kù)，保證滿足負(fù)載的同時(shí)使這些設(shè)備在相應(yīng)工藝條件下，發(fā)揮的效率，程度地降低能源的損耗。 2 換熱站的工作原理
集中供熱又稱區(qū)域供熱，以熱水和蒸汽為載能體，通過(guò)管網(wǎng)為一個(gè)區(qū)域的所有熱用戶供熱。通常是由一個(gè)和多個(gè)供熱設(shè)備集中供熱，例如供熱鍋爐、熱電聯(lián)產(chǎn)裝置、溫泉地?zé)?、低溫供熱核反?yīng)堆的熱源及工業(yè)余熱等。集中供熱系統(tǒng)是由熱源、熱用戶和熱網(wǎng)三部分組成。熱源負(fù)責(zé)制備熱媒，熱力網(wǎng)負(fù)責(zé)熱媒的輸送，熱用戶是指用熱場(chǎng)所。集中供熱系統(tǒng)的熱用戶有供暖、通風(fēng)、熱水供應(yīng)、空氣調(diào)節(jié)及生產(chǎn)工藝等用熱系統(tǒng)。 各熱用戶用熱系統(tǒng)的熱負(fù)荷，按其性質(zhì)可分為兩大類:季節(jié)性熱負(fù)荷和常年性熱負(fù)荷。熱水供熱系統(tǒng)按系統(tǒng)的密閉性可分為開(kāi)式和閉式兩種型式。在閉式系統(tǒng)中，熱網(wǎng)的循環(huán)水僅作熱媒，供給熱用戶熱量，而不從中取出使用。在開(kāi)式系統(tǒng)中，熱網(wǎng)循環(huán)水部分或全部從熱網(wǎng)中取出，直接用于生產(chǎn)或熱水供應(yīng)。 由于供熱系統(tǒng)中熱用戶的熱負(fù)荷并不是恒定的，如供暖通風(fēng)熱負(fù)荷隨室外氣象條件變化，熱水供應(yīng)和生產(chǎn)工藝用熱隨使用條件等因素變化。要保證供熱質(zhì)量，滿足各熱用戶要求，并使熱能的制備和輸送合理，就要對(duì)供熱系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行調(diào)節(jié)一一也就是供熱調(diào)節(jié)。 在城市集中熱水供熱系統(tǒng)中，供暖熱負(fù)荷是系統(tǒng)***主要的熱負(fù)荷，甚至是的熱負(fù)荷。因此，在供熱系統(tǒng)中，通常按照供暖熱負(fù)荷隨室外溫度的變化規(guī)律，作為供熱調(diào)節(jié)的依據(jù)。供熱調(diào)節(jié)的目的，在于使供暖用戶的散熱設(shè)備的放熱量與用戶熱負(fù)荷的變化規(guī)律相適應(yīng)，以防止供暖熱用戶出現(xiàn)溫度過(guò)高或過(guò)低。 根據(jù)供熱調(diào)節(jié)地點(diǎn)不同，供熱調(diào)節(jié)可分為集中調(diào)節(jié)、局部調(diào)節(jié)和個(gè)體調(diào)節(jié)三種調(diào)節(jié)方式。集中調(diào)節(jié)在熱源處或供熱網(wǎng)處進(jìn)行。局部調(diào)節(jié)在換熱站或熱用戶引入口進(jìn)行，個(gè)體調(diào)節(jié)直接在散熱設(shè)備處進(jìn)行調(diào)節(jié)。集中供熱調(diào)節(jié)容易實(shí)施，運(yùn)行管理方便，是***主要的供熱調(diào)節(jié)方法。 集中供熱系統(tǒng)的換熱站是供熱網(wǎng)路與熱用戶的連接場(chǎng)所，在其內(nèi)安裝有與用戶連接的有關(guān)設(shè)備、管道、閥門(mén)、儀表和控制裝置。它的作用是根據(jù)熱網(wǎng)工況和不同的條件，采用不同的連接方式，將熱網(wǎng)輸送的熱媒加以調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)換，向熱用戶系統(tǒng)分配熱量以滿足用戶的需求;同時(shí)還應(yīng)根據(jù)需要，進(jìn)行集中計(jì)量、檢測(cè)供熱熱媒的參數(shù)和數(shù)量。根據(jù)規(guī)模和設(shè)置地點(diǎn)不同，換熱站又可分為首站、區(qū)域換熱站、集中換熱站和用戶換熱站。熱力輸配網(wǎng)絡(luò)控制的***是換熱站的控制。 換熱站主要完成從供熱一次網(wǎng)到二次網(wǎng)的熱量交換，置換出的二次網(wǎng)的熱水溫度一般在40℃~65℃之間。換熱站監(jiān)控系統(tǒng)可對(duì)熱網(wǎng)的溫度、壓力、流量、開(kāi)關(guān)量等進(jìn)行信號(hào)采集測(cè)量、控制、遠(yuǎn)傳，實(shí)時(shí)監(jiān)控一次網(wǎng)、二次網(wǎng)溫度、壓力、流量，循環(huán)泵、補(bǔ)水泵運(yùn)行狀態(tài)，及水箱液位等各個(gè)參數(shù)信息，進(jìn)而對(duì)供熱過(guò)程進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)和控制。在供熱期間可按室外溫度調(diào)節(jié)二次網(wǎng)供回水溫度（可手動(dòng)、自動(dòng)切換），達(dá)到按需供熱，實(shí)現(xiàn)氣候補(bǔ)償節(jié)能控制；也可以進(jìn)行分時(shí)分區(qū)節(jié)能控制，實(shí)現(xiàn)供熱熱量平衡及節(jié)約能源。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。
3 換熱站控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
現(xiàn)場(chǎng)PLC控制站主要由液晶顯示操作終端和控制系統(tǒng)兩部分組成。彩色液晶顯示屏主要完成各種監(jiān)控畫(huà)面、采集參數(shù)的顯示，并接受一些參數(shù)設(shè)定的輸入信息。控制系統(tǒng)采用性價(jià)比較高的和利時(shí)LM系列PLC，包括CPU模塊、I/O模塊，背板等，系統(tǒng)集成多種通訊接口，適用于各種通訊網(wǎng)絡(luò)。 現(xiàn)場(chǎng)PLC控制站主要功能是對(duì)各換熱站、供熱沿線各節(jié)點(diǎn)、熱用戶運(yùn)行參數(shù)（一、二次網(wǎng)溫度、壓力、流量等）、各種設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控及采集，并根據(jù)氣象環(huán)境和負(fù)荷的變化按預(yù)先設(shè)定的控制策略對(duì)換熱站循環(huán)泵、補(bǔ)水泵和調(diào)節(jié)閥進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，來(lái)實(shí)現(xiàn)換熱機(jī)組的完全自動(dòng)控制。如果有通訊網(wǎng)絡(luò)的支撐，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控站還可以將反映換供熱運(yùn)行的數(shù)據(jù)傳送到調(diào)度中心，同時(shí)接收調(diào)度中心發(fā)來(lái)的調(diào)度控制指令。 LM的連接圖如圖3-1所示。
4 換熱站控制系統(tǒng)的主要功能
ì 一次網(wǎng)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制 換熱站控制系統(tǒng)具有氣候補(bǔ)償和恒溫供水功能，即根據(jù)氣候的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)供熱量。應(yīng)用可編程控制器（PLC），根據(jù)室外溫度的變化和當(dāng)?shù)責(zé)嶝?fù)荷曲線，決定二級(jí)網(wǎng)側(cè)的供熱量，實(shí)測(cè)供熱量和設(shè)定值相比較后，進(jìn)行PID閉環(huán)調(diào)節(jié)，控制器輸出信號(hào)至電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，從而改變一級(jí)網(wǎng)側(cè)的流量，實(shí)現(xiàn)二級(jí)網(wǎng)側(cè)供熱量調(diào)節(jié)。 ì 二次網(wǎng)循環(huán)泵變頻控制 實(shí)現(xiàn)二次網(wǎng)供/回水壓力差值PID控制，從而保證***不利點(diǎn)正常供暖。壓差設(shè)定值可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)參數(shù)或經(jīng)驗(yàn)曲線進(jìn)行設(shè)定。 ì 補(bǔ)水泵變頻控制 自動(dòng)補(bǔ)水是由二次網(wǎng)側(cè)回水管路上的壓力變送器檢測(cè)的壓力信號(hào)與控制器上回水壓力設(shè)定值比較后輸出一個(gè)控制信號(hào)，通過(guò)PID控制來(lái)調(diào)節(jié)補(bǔ)水泵的轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)二次網(wǎng)回水自動(dòng)補(bǔ)給。 ì 保護(hù)功能 失壓保護(hù)：二次網(wǎng)側(cè)回水壓力低于超低限設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)停止循環(huán)泵運(yùn)行，并關(guān)閉電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，自動(dòng)補(bǔ)水系統(tǒng)投入運(yùn)行，開(kāi)始補(bǔ)水。自動(dòng)補(bǔ)水系統(tǒng)投入運(yùn)行后二次網(wǎng)側(cè)回水壓力仍繼續(xù)降低即發(fā)聲光信號(hào)報(bào)警。 斷電保護(hù)：停電后自動(dòng)關(guān)閉電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，切斷熱源，控制器及變頻器自動(dòng)復(fù)位并使各種設(shè)定參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)保持原斷電前設(shè)置。 超溫保護(hù)：二次網(wǎng)供水溫度超過(guò)80℃（操作面板可調(diào)設(shè)定值）時(shí)，一級(jí)網(wǎng)側(cè)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥關(guān)閉。一次網(wǎng)回水溫度超過(guò)70℃（操作面板可調(diào)設(shè)定值）時(shí)啟動(dòng)高限制保護(hù)，以一級(jí)網(wǎng)回水溫度為目標(biāo)控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度。一次網(wǎng)側(cè)供水溫度超過(guò)120℃時(shí)立即關(guān)閉一級(jí)網(wǎng)側(cè)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥并報(bào)警。 超壓保護(hù)：二次網(wǎng)供水壓力超過(guò)設(shè)定超高限值（操作面板可調(diào)設(shè)定值）循環(huán)泵停止運(yùn)行并關(guān)閉一次網(wǎng)側(cè)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。 監(jiān)測(cè)水箱液位，具備報(bào)警保護(hù)功能。水箱液位為4～20mA信號(hào)輸入，停補(bǔ)水泵信號(hào)由控制器送出，停泵水位可以人為設(shè)定。 經(jīng)過(guò)搭建這樣的換熱站自動(dòng)控制系統(tǒng)，***終可以實(shí)現(xiàn)換熱站的無(wú)人值守，帶來(lái)以下功能效果： n 宏觀掌握供熱系統(tǒng)運(yùn)行狀況、運(yùn)行質(zhì)量。 n 保證供熱系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)。對(duì)熱網(wǎng)的水力工況和熱力工況進(jìn)行全自動(dòng)調(diào)節(jié)，解決各換熱站的耦合影響，消除熱網(wǎng)水平失調(diào)，平衡供熱效果。 n 以節(jié)省總供熱量為目標(biāo)，在滿足熱網(wǎng)用戶基本采暖要求的前提下盡量減少總供熱量，從而達(dá)到提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。 n 更好地進(jìn)行供熱系統(tǒng)設(shè)備的維護(hù)及管理。及時(shí)檢測(cè)報(bào)告供熱系統(tǒng)故障，做到防微杜漸，防患未然。 n 為熱網(wǎng)如何經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供分析基礎(chǔ)和分析依據(jù)。通過(guò)記錄的熱網(wǎng)運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)，在一個(gè)采暖期結(jié)束后與前期數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，查出主要能耗來(lái)源，為今后的節(jié)能改造提供條件。 5 結(jié)論 該套自動(dòng)化集中監(jiān)控系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：①系統(tǒng)完成溫度、壓力的自動(dòng)控制，連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行；②提供完整的人機(jī)交互接口，用戶可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觸摸屏完成對(duì)系統(tǒng)的監(jiān)視和操作；③通過(guò)控制算法完成供熱的時(shí)間與溫度曲線控值，達(dá)到節(jié)能目的。 PLC控制系統(tǒng)作控制站，實(shí)現(xiàn)了對(duì)換熱站或換熱機(jī)組的自動(dòng)控制；實(shí)現(xiàn)了良好的人機(jī)對(duì)話，方便操作人員在觸摸屏上了解現(xiàn)場(chǎng)的各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并進(jìn)行參數(shù)設(shè)置或手動(dòng)控制，同時(shí)通過(guò)PLC控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)故障保護(hù)功能；維護(hù)人員可以直接從觸摸屏上靈活組態(tài)和方便查找現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備故障原因，達(dá)到了既顯示直觀又節(jié)省費(fèi)用的目的。本設(shè)計(jì)經(jīng)北京和利時(shí)自動(dòng)化驅(qū)動(dòng)技術(shù)有限公司在多個(gè)熱網(wǎng)項(xiàng)目中具體實(shí)施實(shí)現(xiàn)，已得到了非常好的實(shí)際應(yīng)用效果。 參考文獻(xiàn) [ 1 ] 曹宏麟，換熱站節(jié)能控制系統(tǒng)研究[J]，山西建筑 [ 2 ] 余寶法、李百紅、趙海恒，供熱系統(tǒng)的自動(dòng)控制策略[J]，西南交通大學(xué)學(xué)報(bào) [ 3 ] 張潮海、柏長(zhǎng)華等，節(jié)能控制技術(shù)在秦皇島熱網(wǎng)中的應(yīng)用[J]，區(qū)域供熱 [ 4 ] 和利時(shí)PLC——面向解決方案的PLC[J]，機(jī)電一體化技術(shù)
ASEA BROWN BOVERI 468T3575 NSFP 468T3575
ALLEN BRADLEY 1770-SB USPP 1770SB
YASKAWA ELECTRIC CACR-SR05AD1KR?Y101 USPP CACRSR05AD1KRY?10
TEXAS INSTRUMENTS PLC 545-1103 NSFP 5451103
ASEA BROWN BOVERI NF327- NSFP NF327
ALLEN BRADLEY 809-A21E USPP 809A21E
Texas Instruments 5TI-3100
ARO 39566013 NSPP 39566013
ALLEN BRADLEY 809-A12E NSPP 809A12E
ASEA BROWN BOVERI OETL-NF800ASW NSFP OETLNF800ASW
SIEMENS 6ES5-095-8MB03 USPP 6ES50958MB03
ASEA BROWN BOVERI DSRF-171 USPP DSRF171
Panasonic Servo Motor M***011P1A New
TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-4732 NSPP 5054732
TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-4916 USPP 5054916
ASEA BROWN BOVERI EH300C-1L USPP EH300C1L
TEXAS INSTRUMENTS PLC 990-307 USPP 990307
FORCE COMPUTERS SYS68K/RR-3 USPP SYS68KRR3
TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-4032A NSPP 5054032A
Texas Instruments 500-2151
Texas Instruments 500-5001
WESTINGHOUSE 7381A93G05 USPP 7381A93G05
Texas Instruments 7MT210
PANASONIC AC SERVO DRIVER MSDA3A3D1A Free Ship
SIEMENS 6DD1-611-0AD0 USPP 6DD16110AD0
Panasonic Servo Drive ADKA400BPFADI working
MITSUBISHI FX2-128MR USPP FX2128MR
Panasonic AC Servo Motor M***A152P1G Free Ship
PROFACE GP577R-T1-24?VP NSPP GP577RT124VP
FISHER ROSEMOUNT 37A0346X012 USPP 37A0346X012
FISCHER & PORTER 686B608U01 NSPP 686B608U01
SIEMENS 6SE9212-1CA40 NSFP 6SE92121CA40
ASEA BROWN BOVERI LSB-6-3-600-LU?M2 USPP LSB63600LUM2
ASEA BROWN BOVERI DSTX-150 USPP DSTX150
TEXAS INSTRUMENTS PLC 500-5021 NSPP 5005021
Texas Instruments 505-6108 (A/B)
ALLEN BRADLEY 1361-R065-2-7 USPP 1361R06527
TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-2571 NSFP 5052571
(AG01) PANASONIC M***011A1EE CP-16A-11-J213?A-SP M***011AT7 SERVO MOTOR WORKING
ASEA BROWN BOVERI ACS501-007-4-0?0P2 USPP ACS501007400P2
ASEA BROWN BOVERI YB560103-AL USPP YB560103AL
ASEA BROWN BOVERI D***B-144 USPP D***B144
ALLEN BRADLEY 1336-C010-EAD USPP 1336C010EAD
HONEYWELL VPR101-G1-111-?C-0E0000-0-00 USPP VPR101G1111C0E?00
TEXAS INSTRUMENTS PLC 500-5037A USPP 5005037A
ELECTRO CRAFT 9098-0152 USPP 90980152
HONEYWELL R7510A-1005 USPP R7510A1005
TEXAS INSTRUMENTS PLC 500-5022 NSFP 5005022
MODICON NW-BM85E-232 USPP NWBM85E232
RELIANCE ELECTRIC 45C-409 NSFP 4509
SAJF// PANASONIC MSD043A1XXV M***042A1E SC SERVO DRIVER SC SERVO MOTOR USED
TEXAS INSTRUMENTS PLC 140-1112 NSFP 1401112
Panasonic AC Servo Driver MDD103A1VV Free Ship
PANASONIC AC SERVO DRIVER ADKA400GYTDAQ CNC
RELIANCE ELECTRIC 0-51419 NSFP 051419
TI Siemens CTi 500-5035 5005035 Programmable Basic 0006 PLC
TEXAS INSTRUMENTS PLC 535-1212 USPP 5351212
TEXAS INSTRUMENTS PLC 500-7102 USPP 5007102
GE FANUC 44A391712-G02 USPP 44A391712G02
Texas Instrument VPU200-3102
ALLEN BRADLEY 2801-YC USPP 2801YC
Texas Instruments 100-3101 Programmer TI101 - NEW
YASKAWA ELECTRIC JANCD-SV03B NSPP JANCDSV03B
TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-4616 NSFP 5054616
PERCEPTRON CAMERA TRICAM CONTOUR SENSOR 911-0010 *new*
ASEA BROWN BOVERI S5H400MW-2S4W NSFP S5H400MW2S4W
TEXAS INSTRUMENTS PLC 990/305 USPP 990305
ASEA BROWN BOVERI QK-140-2R6500 USPP QK1402R6500
TEXAS INSTRUMENTS TI 500-5038 NETWORK INTERFACE MODULE
ASEA BROWN BOVERI DSSR-170 USPP DSSR170
Texas Instruments 500-2151-A Power Supply 500-2151 (TESTED)
OMRON AMD-SL1AC100/1?10 USPP AMDSL1AC100110
RELIANCE ELECTRIC 0-51901-A NSPP 051901A
ALLEN BRADLEY 1326AB-B520F-2?1-K5 USPP 1326ABB520F21K?5
ASEA BROWN BOVERI CPU86-NDP NSPP CPU86NDP
BAILEY CONTROLS 6637827B1 NSPP 6637827B1
SIEMENS 6FX1-120-2CA00 USPP 6FX11202CA00
EXLAR GS30-0305-M***-?EM2-M6 NSFP GS300305M***EM2?M6
IC660BBD022輸出模塊;
IC660BBD022輸出模塊
1 引言 集中供熱系統(tǒng)是城市的基礎(chǔ)設(shè)施之一，也是城市現(xiàn)代化水平的標(biāo)志之一。發(fā)展集中供熱對(duì)節(jié)約能源、改善環(huán)境質(zhì)量、提高人民生活水平都具有重要的意義。因其具有良好的社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，故而在城市發(fā)展和完善集中供熱中是非常必要和迫切的。 城市集中供熱信息管理調(diào)度及自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)于保證供熱系統(tǒng)優(yōu)質(zhì)供熱、安全運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)節(jié)能、環(huán)境保護(hù)具有十分重要的作用。通過(guò)建設(shè)城市集中供熱信息管理調(diào)度及自動(dòng)化控制系統(tǒng)，可收集到全市供熱工程的全部主要信息，集中監(jiān)視、綜合分析、協(xié)調(diào)調(diào)度、提率，使供熱行業(yè)管理從粗放型向集約型轉(zhuǎn)變，促使供熱行業(yè)控制水平整體提高。 降低熱能損失是供熱行業(yè)節(jié)能***主要方向，本文的目的在于提供供熱控制方案，通過(guò)自動(dòng)控制使熱損失降到。通過(guò)提供工藝控制功能庫(kù)，保證滿足負(fù)載的同時(shí)使這些設(shè)備在相應(yīng)工藝條件下，發(fā)揮的效率，程度地降低能源的損耗。 2 換熱站的工作原理
集中供熱又稱區(qū)域供熱，以熱水和蒸汽為載能體，通過(guò)管網(wǎng)為一個(gè)區(qū)域的所有熱用戶供熱。通常是由一個(gè)和多個(gè)供熱設(shè)備集中供熱，例如供熱鍋爐、熱電聯(lián)產(chǎn)裝置、溫泉地?zé)?、低溫供熱核反?yīng)堆的熱源及工業(yè)余熱等。集中供熱系統(tǒng)是由熱源、熱用戶和熱網(wǎng)三部分組成。熱源負(fù)責(zé)制備熱媒，熱力網(wǎng)負(fù)責(zé)熱媒的輸送，熱用戶是指用熱場(chǎng)所。集中供熱系統(tǒng)的熱用戶有供暖、通風(fēng)、熱水供應(yīng)、空氣調(diào)節(jié)及生產(chǎn)工藝等用熱系統(tǒng)。 各熱用戶用熱系統(tǒng)的熱負(fù)荷，按其性質(zhì)可分為兩大類:季節(jié)性熱負(fù)荷和常年性熱負(fù)荷。熱水供熱系統(tǒng)按系統(tǒng)的密閉性可分為開(kāi)式和閉式兩種型式。在閉式系統(tǒng)中，熱網(wǎng)的循環(huán)水僅作熱媒，供給熱用戶熱量，而不從中取出使用。在開(kāi)式系統(tǒng)中，熱網(wǎng)循環(huán)水部分或全部從熱網(wǎng)中取出，直接用于生產(chǎn)或熱水供應(yīng)。 由于供熱系統(tǒng)中熱用戶的熱負(fù)荷并不是恒定的，如供暖通風(fēng)熱負(fù)荷隨室外氣象條件變化，熱水供應(yīng)和生產(chǎn)工藝用熱隨使用條件等因素變化。要保證供熱質(zhì)量，滿足各熱用戶要求，并使熱能的制備和輸送合理，就要對(duì)供熱系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行調(diào)節(jié)一一也就是供熱調(diào)節(jié)。 在城市集中熱水供熱系統(tǒng)中，供暖熱負(fù)荷是系統(tǒng)***主要的熱負(fù)荷，甚至是的熱負(fù)荷。因此，在供熱系統(tǒng)中，通常按照供暖熱負(fù)荷隨室外溫度的變化規(guī)律，作為供熱調(diào)節(jié)的依據(jù)。供熱調(diào)節(jié)的目的，在于使供暖用戶的散熱設(shè)備的放熱量與用戶熱負(fù)荷的變化規(guī)律相適應(yīng)，以防止供暖熱用戶出現(xiàn)溫度過(guò)高或過(guò)低。 根據(jù)供熱調(diào)節(jié)地點(diǎn)不同，供熱調(diào)節(jié)可分為集中調(diào)節(jié)、局部調(diào)節(jié)和個(gè)體調(diào)節(jié)三種調(diào)節(jié)方式。集中調(diào)節(jié)在熱源處或供熱網(wǎng)處進(jìn)行。局部調(diào)節(jié)在換熱站或熱用戶引入口進(jìn)行，個(gè)體調(diào)節(jié)直接在散熱設(shè)備處進(jìn)行調(diào)節(jié)。集中供熱調(diào)節(jié)容易實(shí)施，運(yùn)行管理方便，是***主要的供熱調(diào)節(jié)方法。 集中供熱系統(tǒng)的換熱站是供熱網(wǎng)路與熱用戶的連接場(chǎng)所，在其內(nèi)安裝有與用戶連接的有關(guān)設(shè)備、管道、閥門(mén)、儀表和控制裝置。它的作用是根據(jù)熱網(wǎng)工況和不同的條件，采用不同的連接方式，將熱網(wǎng)輸送的熱媒加以調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)換，向熱用戶系統(tǒng)分配熱量以滿足用戶的需求;同時(shí)還應(yīng)根據(jù)需要，進(jìn)行集中計(jì)量、檢測(cè)供熱熱媒的參數(shù)和數(shù)量。根據(jù)規(guī)模和設(shè)置地點(diǎn)不同，換熱站又可分為首站、區(qū)域換熱站、集中換熱站和用戶換熱站。熱力輸配網(wǎng)絡(luò)控制的***是換熱站的控制。 換熱站主要完成從供熱一次網(wǎng)到二次網(wǎng)的熱量交換，置換出的二次網(wǎng)的熱水溫度一般在40℃~65℃之間。換熱站監(jiān)控系統(tǒng)可對(duì)熱網(wǎng)的溫度、壓力、流量、開(kāi)關(guān)量等進(jìn)行信號(hào)采集測(cè)量、控制、遠(yuǎn)傳，實(shí)時(shí)監(jiān)控一次網(wǎng)、二次網(wǎng)溫度、壓力、流量，循環(huán)泵、補(bǔ)水泵運(yùn)行狀態(tài)，及水箱液位等各個(gè)參數(shù)信息，進(jìn)而對(duì)供熱過(guò)程進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)和控制。在供熱期間可按室外溫度調(diào)節(jié)二次網(wǎng)供回水溫度（可手動(dòng)、自動(dòng)切換），達(dá)到按需供熱，實(shí)現(xiàn)氣候補(bǔ)償節(jié)能控制；也可以進(jìn)行分時(shí)分區(qū)節(jié)能控制，實(shí)現(xiàn)供熱熱量平衡及節(jié)約能源。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。
3 換熱站控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
現(xiàn)場(chǎng)PLC控制站主要由液晶顯示操作終端和控制系統(tǒng)兩部分組成。彩色液晶顯示屏主要完成各種監(jiān)控畫(huà)面、采集參數(shù)的顯示，并接受一些參數(shù)設(shè)定的輸入信息。控制系統(tǒng)采用性價(jià)比較高的和利時(shí)LM系列PLC，包括CPU模塊、I/O模塊，背板等，系統(tǒng)集成多種通訊接口，適用于各種通訊網(wǎng)絡(luò)。 現(xiàn)場(chǎng)PLC控制站主要功能是對(duì)各換熱站、供熱沿線各節(jié)點(diǎn)、熱用戶運(yùn)行參數(shù)（一、二次網(wǎng)溫度、壓力、流量等）、各種設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控及采集，并根據(jù)氣象環(huán)境和負(fù)荷的變化按預(yù)先設(shè)定的控制策略對(duì)換熱站循環(huán)泵、補(bǔ)水泵和調(diào)節(jié)閥進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，來(lái)實(shí)現(xiàn)換熱機(jī)組的完全自動(dòng)控制。如果有通訊網(wǎng)絡(luò)的支撐，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控站還可以將反映換供熱運(yùn)行的數(shù)據(jù)傳送到調(diào)度中心，同時(shí)接收調(diào)度中心發(fā)來(lái)的調(diào)度控制指令。 LM的連接圖如圖3-1所示。
4 換熱站控制系統(tǒng)的主要功能
ì 一次網(wǎng)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制 換熱站控制系統(tǒng)具有氣候補(bǔ)償和恒溫供水功能，即根據(jù)氣候的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)供熱量。應(yīng)用可編程控制器（PLC），根據(jù)室外溫度的變化和當(dāng)?shù)責(zé)嶝?fù)荷曲線，決定二級(jí)網(wǎng)側(cè)的供熱量，實(shí)測(cè)供熱量和設(shè)定值相比較后，進(jìn)行PID閉環(huán)調(diào)節(jié)，控制器輸出信號(hào)至電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，從而改變一級(jí)網(wǎng)側(cè)的流量，實(shí)現(xiàn)二級(jí)網(wǎng)側(cè)供熱量調(diào)節(jié)。 ì 二次網(wǎng)循環(huán)泵變頻控制 實(shí)現(xiàn)二次網(wǎng)供/回水壓力差值PID控制，從而保證***不利點(diǎn)正常供暖。壓差設(shè)定值可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)參數(shù)或經(jīng)驗(yàn)曲線進(jìn)行設(shè)定。 ì 補(bǔ)水泵變頻控制 自動(dòng)補(bǔ)水是由二次網(wǎng)側(cè)回水管路上的壓力變送器檢測(cè)的壓力信號(hào)與控制器上回水壓力設(shè)定值比較后輸出一個(gè)控制信號(hào)，通過(guò)PID控制來(lái)調(diào)節(jié)補(bǔ)水泵的轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)二次網(wǎng)回水自動(dòng)補(bǔ)給。 ì 保護(hù)功能 失壓保護(hù)：二次網(wǎng)側(cè)回水壓力低于超低限設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)停止循環(huán)泵運(yùn)行，并關(guān)閉電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，自動(dòng)補(bǔ)水系統(tǒng)投入運(yùn)行，開(kāi)始補(bǔ)水。自動(dòng)補(bǔ)水系統(tǒng)投入運(yùn)行后二次網(wǎng)側(cè)回水壓力仍繼續(xù)降低即發(fā)聲光信號(hào)報(bào)警。 斷電保護(hù)：停電后自動(dòng)關(guān)閉電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，切斷熱源，控制器及變頻器自動(dòng)復(fù)位并使各種設(shè)定參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)保持原斷電前設(shè)置。 超溫保護(hù)：二次網(wǎng)供水溫度超過(guò)80℃（操作面板可調(diào)設(shè)定值）時(shí)，一級(jí)網(wǎng)側(cè)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥關(guān)閉。一次網(wǎng)回水溫度超過(guò)70℃（操作面板可調(diào)設(shè)定值）時(shí)啟動(dòng)高限制保護(hù)，以一級(jí)網(wǎng)回水溫度為目標(biāo)控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度。一次網(wǎng)側(cè)供水溫度超過(guò)120℃時(shí)立即關(guān)閉一級(jí)網(wǎng)側(cè)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥并報(bào)警。 超壓保護(hù)：二次網(wǎng)供水壓力超過(guò)設(shè)定超高限值（操作面板可調(diào)設(shè)定值）循環(huán)泵停止運(yùn)行并關(guān)閉一次網(wǎng)側(cè)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。 監(jiān)測(cè)水箱液位，具備報(bào)警保護(hù)功能。水箱液位為4～20mA信號(hào)輸入，停補(bǔ)水泵信號(hào)由控制器送出，停泵水位可以人為設(shè)定。 經(jīng)過(guò)搭建這樣的換熱站自動(dòng)控制系統(tǒng)，***終可以實(shí)現(xiàn)換熱站的無(wú)人值守，帶來(lái)以下功能效果： n 宏觀掌握供熱系統(tǒng)運(yùn)行狀況、運(yùn)行質(zhì)量。 n 保證供熱系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)。對(duì)熱網(wǎng)的水力工況和熱力工況進(jìn)行全自動(dòng)調(diào)節(jié)，解決各換熱站的耦合影響，消除熱網(wǎng)水平失調(diào)，平衡供熱效果。 n 以節(jié)省總供熱量為目標(biāo)，在滿足熱網(wǎng)用戶基本采暖要求的前提下盡量減少總供熱量，從而達(dá)到提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。 n 更好地進(jìn)行供熱系統(tǒng)設(shè)備的維護(hù)及管理。及時(shí)檢測(cè)報(bào)告供熱系統(tǒng)故障，做到防微杜漸，防患未然。 n 為熱網(wǎng)如何經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供分析基礎(chǔ)和分析依據(jù)。通過(guò)記錄的熱網(wǎng)運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)，在一個(gè)采暖期結(jié)束后與前期數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，查出主要能耗來(lái)源，為今后的節(jié)能改造提供條件。 5 結(jié)論 該套自動(dòng)化集中監(jiān)控系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：①系統(tǒng)完成溫度、壓力的自動(dòng)控制，連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行；②提供完整的人機(jī)交互接口，用戶可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觸摸屏完成對(duì)系統(tǒng)的監(jiān)視和操作；③通過(guò)控制算法完成供熱的時(shí)間與溫度曲線控值，達(dá)到節(jié)能目的。 PLC控制系統(tǒng)作控制站，實(shí)現(xiàn)了對(duì)換熱站或換熱機(jī)組的自動(dòng)控制；實(shí)現(xiàn)了良好的人機(jī)對(duì)話，方便操作人員在觸摸屏上了解現(xiàn)場(chǎng)的各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并進(jìn)行參數(shù)設(shè)置或手動(dòng)控制，同時(shí)通過(guò)PLC控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)故障保護(hù)功能；維護(hù)人員可以直接從觸摸屏上靈活組態(tài)和方便查找現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備故障原因，達(dá)到了既顯示直觀又節(jié)省費(fèi)用的目的。本設(shè)計(jì)經(jīng)北京和利時(shí)自動(dòng)化驅(qū)動(dòng)技術(shù)有限公司在多個(gè)熱網(wǎng)項(xiàng)目中具體實(shí)施實(shí)現(xiàn)，已得到了非常好的實(shí)際應(yīng)用效果。 參考文獻(xiàn) [ 1 ] 曹宏麟，換熱站節(jié)能控制系統(tǒng)研究[J]，山西建筑 [ 2 ] 余寶法、李百紅、趙海恒，供熱系統(tǒng)的自動(dòng)控制策略[J]，西南交通大學(xué)學(xué)報(bào) [ 3 ] 張潮海、柏長(zhǎng)華等，節(jié)能控制技術(shù)在秦皇島熱網(wǎng)中的應(yīng)用[J]，區(qū)域供熱 [ 4 ] 和利時(shí)PLC——面向解決方案的PLC[J]，機(jī)電一體化技術(shù)
ASEA BROWN BOVERI 468T3575 NSFP 468T3575
ALLEN BRADLEY 1770-SB USPP 1770SB
YASKAWA ELECTRIC CACR-SR05AD1KR?Y101 USPP CACRSR05AD1KRY?10
TEXAS INSTRUMENTS PLC 545-1103 NSFP 5451103
ASEA BROWN BOVERI NF327- NSFP NF327
ALLEN BRADLEY 809-A21E USPP 809A21E
Texas Instruments 5TI-3100
ARO 39566013 NSPP 39566013
ALLEN BRADLEY 809-A12E NSPP 809A12E
ASEA BROWN BOVERI OETL-NF800ASW NSFP OETLNF800ASW
SIEMENS 6ES5-095-8MB03 USPP 6ES50958MB03
ASEA BROWN BOVERI DSRF-171 USPP DSRF171
Panasonic Servo Motor M***011P1A New
TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-4732 NSPP 5054732
TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-4916 USPP 5054916
ASEA BROWN BOVERI EH300C-1L USPP EH300C1L
TEXAS INSTRUMENTS PLC 990-307 USPP 990307
FORCE COMPUTERS SYS68K/RR-3 USPP SYS68KRR3
TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-4032A NSPP 5054032A
Texas Instruments 500-2151
Texas Instruments 500-5001
WESTINGHOUSE 7381A93G05 USPP 7381A93G05
Texas Instruments 7MT210
PANASONIC AC SERVO DRIVER MSDA3A3D1A Free Ship
SIEMENS 6DD1-611-0AD0 USPP 6DD16110AD0
Panasonic Servo Drive ADKA400BPFADI working
MITSUBISHI FX2-128MR USPP FX2128MR
Panasonic AC Servo Motor M***A152P1G Free Ship
PROFACE GP577R-T1-24?VP NSPP GP577RT124VP
FISHER ROSEMOUNT 37A0346X012 USPP 37A0346X012
FISCHER & PORTER 686B608U01 NSPP 686B608U01
SIEMENS 6SE9212-1CA40 NSFP 6SE92121CA40
ASEA BROWN BOVERI LSB-6-3-600-LU?M2 USPP LSB63600LUM2
ASEA BROWN BOVERI DSTX-150 USPP DSTX150
TEXAS INSTRUMENTS PLC 500-5021 NSPP 5005021
Texas Instruments 505-6108 (A/B)
ALLEN BRADLEY 1361-R065-2-7 USPP 1361R06527
TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-2571 NSFP 5052571
(AG01) PANASONIC M***011A1EE CP-16A-11-J213?A-SP M***011AT7 SERVO MOTOR WORKING
ASEA BROWN BOVERI ACS501-007-4-0?0P2 USPP ACS501007400P2
ASEA BROWN BOVERI YB560103-AL USPP YB560103AL
ASEA BROWN BOVERI D***B-144 USPP D***B144
ALLEN BRADLEY 1336-C010-EAD USPP 1336C010EAD
HONEYWELL VPR101-G1-111-?C-0E0000-0-00 USPP VPR101G1111C0E?00
TEXAS INSTRUMENTS PLC 500-5037A USPP 5005037A
ELECTRO CRAFT 9098-0152 USPP 90980152
HONEYWELL R7510A-1005 USPP R7510A1005
TEXAS INSTRUMENTS PLC 500-5022 NSFP 5005022
MODICON NW-BM85E-232 USPP NWBM85E232
RELIANCE ELECTRIC 45C-409 NSFP 4509
SAJF// PANASONIC MSD043A1XXV M***042A1E SC SERVO DRIVER SC SERVO MOTOR USED
TEXAS INSTRUMENTS PLC 140-1112 NSFP 1401112
Panasonic AC Servo Driver MDD103A1VV Free Ship
PANASONIC AC SERVO DRIVER ADKA400GYTDAQ CNC
RELIANCE ELECTRIC 0-51419 NSFP 051419
TI Siemens CTi 500-5035 5005035 Programmable Basic 0006 PLC
TEXAS INSTRUMENTS PLC 535-1212 USPP 5351212
TEXAS INSTRUMENTS PLC 500-7102 USPP 5007102
GE FANUC 44A391712-G02 USPP 44A391712G02
Texas Instrument VPU200-3102
ALLEN BRADLEY 2801-YC USPP 2801YC
Texas Instruments 100-3101 Programmer TI101 - NEW
YASKAWA ELECTRIC JANCD-SV03B NSPP JANCDSV03B
TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-4616 NSFP 5054616
PERCEPTRON CAMERA TRICAM CONTOUR SENSOR 911-0010 *new*
ASEA BROWN BOVERI S5H400MW-2S4W NSFP S5H400MW2S4W
TEXAS INSTRUMENTS PLC 990/305 USPP 990305
ASEA BROWN BOVERI QK-140-2R6500 USPP QK1402R6500
TEXAS INSTRUMENTS TI 500-5038 NETWORK INTERFACE MODULE
ASEA BROWN BOVERI DSSR-170 USPP DSSR170
Texas Instruments 500-2151-A Power Supply 500-2151 (TESTED)
OMRON AMD-SL1AC100/1?10 USPP AMDSL1AC100110
RELIANCE ELECTRIC 0-51901-A NSPP 051901A
ALLEN BRADLEY 1326AB-B520F-2?1-K5 USPP 1326ABB520F21K?5
ASEA BROWN BOVERI CPU86-NDP NSPP CPU86NDP
BAILEY CONTROLS 6637827B1 NSPP 6637827B1
SIEMENS 6FX1-120-2CA00 USPP 6FX11202CA00
EXLAR GS30-0305-M***-?EM2-M6 NSFP GS300305M***EM2?M6