換熱站幻燈片演示文稿

換熱站幻燈片演示文稿當(dāng)前第1頁\共有40頁\編于星期五\0點(diǎn)目錄一、系統(tǒng)概述二、方案介紹三、設(shè)計(jì)原則四、系統(tǒng)解決方案五、各種控制模式六、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)七、通訊方式八、工程案例當(dāng)前第2頁\共有40頁\編于星期五\0點(diǎn)一、系統(tǒng)概述

無人值守?fù)Q熱站監(jiān)控系統(tǒng)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，可以實(shí)現(xiàn)供熱全網(wǎng)熱量平衡及節(jié)約能源。

系統(tǒng)主要包括以下幾部分：

監(jiān)控中心：作為整個(gè)供熱系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)度樞紐，能夠完成所有的數(shù)據(jù)處理和控制功能。由數(shù)據(jù)采集服務(wù)器、監(jiān)控工作站、工程師工作站、上位機(jī)組態(tài)、通訊網(wǎng)絡(luò)等組成。

現(xiàn)場控制單元：以控制器為核心，現(xiàn)場的溫度、壓力、熱量、流量、液位、電機(jī)轉(zhuǎn)速等信號(hào)傳輸?shù)娇刂破鳎善溥M(jìn)行處理并作出判斷和處理，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場的就地控制。

現(xiàn)場儀表和執(zhí)行機(jī)構(gòu)：包括溫度、壓力、熱量、流量、液位等傳感器和變頻器、閥門執(zhí)行器等執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)前第3頁\共有40頁\編于星期五\0點(diǎn)二、方案介紹

針對(duì)甲方提出的換熱站升級(jí)需求，此供熱系統(tǒng)為換熱站遠(yuǎn)程監(jiān)測、控制、聯(lián)網(wǎng)智能監(jiān)控方案。系統(tǒng)是集現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)為一體的，全面地監(jiān)測熱網(wǎng)的運(yùn)行參數(shù)，控制熱網(wǎng)的供熱溫度，為“按需供熱”提供有效技術(shù)保障。

本系統(tǒng)是對(duì)換熱站遠(yuǎn)程監(jiān)測、控制系統(tǒng)的整體改造，將熱交換采用當(dāng)今最先進(jìn)的自動(dòng)化遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。在ADSL寬帶基礎(chǔ)上，使用帶有VPN的交換機(jī)組成一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)。使用一臺(tái)計(jì)算機(jī)作為上位機(jī)，通過VPN交換機(jī)的隧道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，對(duì)各個(gè)換熱站的工作狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。上位機(jī)的監(jiān)控人員根據(jù)上傳數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)通過上位機(jī)各換熱站的設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)、數(shù)據(jù)監(jiān)測及起停控制，實(shí)現(xiàn)換熱站的無人值守。當(dāng)前第4頁\共有40頁\編于星期五\0點(diǎn)三、設(shè)計(jì)原則

安全可靠穩(wěn)定性原則系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行起著十分關(guān)鍵的作用，因此在系統(tǒng)建設(shè)過程中，將系統(tǒng)的安全、可靠、穩(wěn)定性作為設(shè)計(jì)的首選原則。終端具備較強(qiáng)的抗干擾能力。先進(jìn)性原則系統(tǒng)采用先進(jìn)成熟的具有當(dāng)今國內(nèi)先進(jìn)水平的監(jiān)測控制技術(shù)、控制器及應(yīng)用軟件，并具有完整的技術(shù)文檔資料。實(shí)用性原則系統(tǒng)本著能夠解決熱網(wǎng)運(yùn)行中存在的實(shí)際問題，進(jìn)行整體規(guī)劃，無論是網(wǎng)絡(luò)體系、通信系統(tǒng)、硬件平臺(tái)及軟件功能，都能夠滿足整個(gè)系統(tǒng)管理的需求?？蓴U(kuò)充性原則系統(tǒng)不但能滿足現(xiàn)階段的業(yè)務(wù)要求，而且要能滿足將來業(yè)務(wù)的增長和新技術(shù)發(fā)展的要求，要在原有設(shè)備繼續(xù)發(fā)揮作用的基礎(chǔ)上，支持將來系統(tǒng)不斷更新和便于升級(jí)，從而保護(hù)原有投資。兼容性原則底層系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、采集控制器、通訊方法、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議都采用國際標(biāo)準(zhǔn)或統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，使得系統(tǒng)的兼容性大大提高，只要遵循統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，任何廠家的設(shè)備都可以接入該系統(tǒng)。當(dāng)前第5頁\共有40頁\編于星期五\0點(diǎn)四、系統(tǒng)解決方案

4.1系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖

當(dāng)前第6頁\共有40頁\編于星期五\0點(diǎn)4.2功能4.2.1實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳中心功能4.2.2原始電流值的遠(yuǎn)程傳送4.2.3遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制功能4.2.4遠(yuǎn)程報(bào)警參數(shù)設(shè)置功能4.2.5遠(yuǎn)程量程設(shè)定4.2.6遠(yuǎn)程自控參數(shù)設(shè)定當(dāng)前第7頁\共有40頁\編于星期五\0點(diǎn)4.3中心分布系統(tǒng)組成及功能概述

4.3.1調(diào)度中心系統(tǒng)組成4.3.2中心軟件功能描述

4.3.3系統(tǒng)特點(diǎn)及硬件概述4.3.4系統(tǒng)詳細(xì)功能描述當(dāng)前第8頁\共有40頁\編于星期五\0點(diǎn)4.3.1調(diào)度中心系統(tǒng)組成

4.3.2中心軟件功能描述監(jiān)控系統(tǒng)SCADA功能與數(shù)據(jù)管理功能分布式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫監(jiān)控功能報(bào)表功能報(bào)警功能注釋功能趨勢功能訪問控制當(dāng)前第9頁\共有40頁\編于星期五\0點(diǎn)監(jiān)控功能畫面如：當(dāng)前第10頁\共有40頁\編于星期五\0點(diǎn)4.3.3系統(tǒng)特點(diǎn)及硬件概述

超大系統(tǒng)容量。可以同時(shí)容納上萬個(gè)I/O點(diǎn)，長時(shí)間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。存儲(chǔ)數(shù)據(jù)可達(dá)百G以上。靈活定制各級(jí)管理員及管理權(quán)限

數(shù)據(jù)自動(dòng)報(bào)警顯示。包括聲光提示等大分辨率顯示器和投影儀支持支持歷時(shí)數(shù)據(jù)導(dǎo)入，導(dǎo)出，支持歷時(shí)數(shù)據(jù)后補(bǔ)添加直觀，靈活定制的趨勢圖，曲線，報(bào)表等方便，迅速，靈活的歷時(shí)數(shù)據(jù)定制站查詢，打印，報(bào)表生成等；當(dāng)前第11頁\共有40頁\編于星期五\0點(diǎn)本系統(tǒng)子站控制器采用施耐德M218產(chǎn)品

ModiconM218

PLC特點(diǎn)：精巧的外形強(qiáng)大的性能便捷的維護(hù)性能簡單的程序開發(fā)各種復(fù)雜應(yīng)用當(dāng)前第12頁\共有40頁\編于星期五\0點(diǎn)控制中心監(jiān)控軟件IFIX5.1特性

強(qiáng)大功能可視化，趨勢分析和報(bào)警功能的增強(qiáng)

SPC和e-簽名支持動(dòng)態(tài)語言支持全腳本支持行業(yè)門戶網(wǎng)站（IGS）OPC服務(wù)器可擴(kuò)展性

iFIX嵌入式軟件還可與其他系統(tǒng)進(jìn)行整合-可使你輕易將嵌入式系統(tǒng)與其他高端系統(tǒng)、線路等級(jí)SCADA、相關(guān)數(shù)據(jù)庫、MES和/或ERP系統(tǒng)相連。靈活性

IFIX嵌入式軟件具備可任意擴(kuò)展的靈活性，因此有利于保護(hù)您的硬件和軟件投入，并滿足您的業(yè)務(wù)需求——當(dāng)前的以及未來的。iFIX嵌入式軟件既能簡單作為iFIX服務(wù)器的iClient運(yùn)行，也能作為自身HMI/SCADA服務(wù)器獨(dú)立運(yùn)行。當(dāng)前第13頁\共有40頁\編于星期五\0點(diǎn)4.3.4系統(tǒng)詳細(xì)功能描述4.3.4.1方便靈活的人員權(quán)限管理

4.3.4.2顯示屏實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示4.3.4.3熱交換站各種數(shù)據(jù)模擬畫面顯示4.3.4.4遠(yuǎn)程查詢?cè)O(shè)置各個(gè)報(bào)警參數(shù) 4.3.4.5遠(yuǎn)程查詢?cè)O(shè)置各種量程范圍參數(shù)

4.3.4.6遠(yuǎn)程設(shè)置和查詢自控策略以及相關(guān)參數(shù)

4.3.4.7用戶瀏覽，添加，刪除，權(quán)限修改，密碼修改等操作

4.3.4.8歷時(shí)數(shù)據(jù)查詢，曲線圖顯示，報(bào)表生成，打印等當(dāng)前第14頁\共有40頁\編于星期五\0點(diǎn)熱交換站各種數(shù)據(jù)模擬畫面顯示

當(dāng)前第15頁\共有40頁\編于星期五\0點(diǎn)歷時(shí)數(shù)據(jù)查詢，曲線圖顯示，報(bào)表生成，打印等

當(dāng)前第16頁\共有40頁\編于星期五\0點(diǎn)五、各種控制模式詳述5.1一次網(wǎng)調(diào)節(jié)閥控制方式

5.2控制方式選擇

5.3循環(huán)泵控制

5.4補(bǔ)水泵控制5.5氣候補(bǔ)償裝置與室內(nèi)溫度控制

5.6無線室溫測量系統(tǒng)

5.7熱力工況的計(jì)算分析軟件

5.8節(jié)能分析當(dāng)前第17頁\共有40頁\編于星期五\0點(diǎn)5.1、一次網(wǎng)調(diào)節(jié)閥控制方式

5.1.1聯(lián)動(dòng)控制模式

5.1.2流量（或熱量）上下限模式

5.1.3控制二次網(wǎng)供水溫度模式

5.1.4控制二次網(wǎng)回水溫度模式（同 ）

5.1.5控制二次網(wǎng)供回水溫度平均值模式（同 ）

5.1.6控制一次網(wǎng)流量模式 5.1.7控制一次網(wǎng)閥開度模式當(dāng)前第18頁\共有40頁\編于星期五\0點(diǎn)5.2控制方式選擇

5.2.1室外溫度方式

5.2.2時(shí)間段方式 5.2.3手動(dòng)指定方式 5.3循環(huán)泵控制循環(huán)泵手動(dòng)/軟手動(dòng)/自動(dòng)控制功能工作人員在現(xiàn)場控制柜通過選擇開關(guān)選擇1#循環(huán)泵或2#循環(huán)泵投入運(yùn)行。①備用控制功能手動(dòng)方式下：工作人員在現(xiàn)場控制柜可直接通過變頻器啟動(dòng)1號(hào)或2號(hào)循環(huán)泵。②軟手動(dòng)控制功能軟手動(dòng)方式下：操作人員在HMI或調(diào)度中心人為設(shè)定工作頻率控制循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速改變二次網(wǎng)的流量。③自動(dòng)控制功能自動(dòng)方式下：PLC檢測二次網(wǎng)的供回水的壓差信號(hào),對(duì)系統(tǒng)設(shè)定值和采樣值的偏差進(jìn)行PID運(yùn)算,輸出信號(hào)控制變頻器調(diào)節(jié)循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速,保證二次網(wǎng)供回水壓差的恒定,保證末端流量。當(dāng)前第19頁\共有40頁\編于星期五\0點(diǎn)5.4補(bǔ)水泵控制補(bǔ)水泵手動(dòng)/自動(dòng)控制功能①手動(dòng)控制功能手動(dòng)方式下：工作人員在現(xiàn)場控制柜直接啟動(dòng)1#或2#補(bǔ)水泵進(jìn)行工頻補(bǔ)水。②自動(dòng)控制功能自動(dòng)方式下：采用變頻調(diào)速定壓控制，恒壓供水控制器根據(jù)設(shè)定的回水壓力值自動(dòng)調(diào)節(jié)補(bǔ)水泵的轉(zhuǎn)速，將回水壓力控制在要求的范圍內(nèi)。③恒壓供水控制器可以自動(dòng)定時(shí)切換補(bǔ)水泵的運(yùn)行時(shí)間，防止一臺(tái)長期不用而銹蝕還可以延長電機(jī)的使用壽命均衡磨損。二網(wǎng)回水壓力過低，通過控制一次網(wǎng)同二次網(wǎng)的通斷電磁閥向二網(wǎng)補(bǔ)水。二網(wǎng)回水壓力過低，通過控制備用補(bǔ)水泵向二網(wǎng)補(bǔ)水二網(wǎng)壓力過高，控制電磁閥關(guān)閉，停止補(bǔ)水。二網(wǎng)壓力過高，控制泄水閥放水，并向主控發(fā)報(bào)警信號(hào)二網(wǎng)回壓控制補(bǔ)水泵變頻器。當(dāng)前第20頁\共有40頁\編于星期五\0點(diǎn)5.5氣候補(bǔ)償裝置與室內(nèi)溫度控制氣候補(bǔ)償器的設(shè)計(jì)理念是將將與天氣有關(guān)的工藝過程自動(dòng)化補(bǔ)償相應(yīng)調(diào)節(jié)量，達(dá)到節(jié)能或者提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。進(jìn)而應(yīng)用到一切和天氣有關(guān)的工藝過程中，控制量可以是開關(guān)量、模擬量、脈沖量等。功能特性如下：

1.根據(jù)室外溫度變化控制三通調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)供水溫度，避免建筑物中因過熱而開啟窗戶的現(xiàn)象。

2.通過設(shè)定時(shí)間控制器，設(shè)定不同時(shí)間段的不同室溫要求，可以減少房間治安夜間或無人時(shí)的供暖量。

3.能夠使散熱器恒溫閥更有效地利用從太陽輻射、電器和人體等熱源獲得的額外熱量，以節(jié)省房間和系統(tǒng)的供暖量

4.對(duì)于未安裝散熱器恒溫閥的建筑，安裝一個(gè)額外房間探頭，可以利用太陽輻射等額外熱量，維持室溫穩(wěn)定，節(jié)省供暖量。當(dāng)前第21頁\共有40頁\編于星期五\0點(diǎn)5.6無線室溫測量系統(tǒng)無線室溫測量裝置解決了供熱企業(yè)在供熱過程中的用戶室內(nèi)溫度采集、比較、調(diào)控等問題。使供熱企業(yè)能夠?qū)崟r(shí)掌握用戶室內(nèi)溫度變化情況，及時(shí)了解供熱效果，調(diào)節(jié)供熱參數(shù)，提高供熱服務(wù)質(zhì)量。系統(tǒng)組成由系統(tǒng)主機(jī)、戶用無線測溫器組成。系統(tǒng)特點(diǎn)1.采用用戶易于接受的數(shù)據(jù)采集方式、實(shí)際美觀、不擾民。2.低功耗(電池供電)、溫度連續(xù)采集、傳輸。3.同時(shí)具有RS485和GPRS通信方式。4.具有斷電報(bào)警、故障自動(dòng)恢復(fù)功能。5.采用高性能溫度傳感器，數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確。6.現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)采集手段，大大節(jié)省了人力資源。7.形成各類統(tǒng)計(jì)、分析報(bào)表，報(bào)表包括：“所有用戶”、“合格用戶”、“不合格用戶”。8.量化管理，按需供熱，熱盡其用，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。當(dāng)前第22頁\共有40頁\編于星期五\0點(diǎn)熱網(wǎng)水利分析軟件其特點(diǎn)是：（1）技術(shù)成熟先進(jìn)，在國內(nèi)外應(yīng)用廣泛。（2）采用線性理論技術(shù)，計(jì)算分析能力強(qiáng)大。既可用于熱網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)，也可用于熱網(wǎng)運(yùn)行調(diào)節(jié)、管網(wǎng)改造、問題診斷等。（3）圖形界面可視化，菜單操作簡單方便。（4）多種圖形、數(shù)據(jù)導(dǎo)入方式，熱網(wǎng)圖形建立方便快捷。（5）根據(jù)熱網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)際，可自建、修改管道、閥門、水泵屬性庫。（6）計(jì)算、分析結(jié)果有多種輸出方式。圖形的、圖表的、不通顏色的等。當(dāng)前第23頁\共有40頁\編于星期五\0點(diǎn)主要功能：（1）新建熱網(wǎng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)（2）熱網(wǎng)運(yùn)行工況的診斷與分析（3）管網(wǎng)技術(shù)改造的計(jì)算分析（4）熱網(wǎng)運(yùn)行方案制定與分析（5）計(jì)算、分析結(jié)果多種輸出方式“離線運(yùn)行軟件”與“在線運(yùn)行軟件”有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)全熱網(wǎng)的優(yōu)化控制和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。當(dāng)前第24頁\共有40頁\編于星期五\0點(diǎn)5.8節(jié)能分析

驗(yàn)證變頻控制的實(shí)際節(jié)電效果，熱交換站采暖循環(huán)水泵額定功率35kW額定電流:69A，試驗(yàn)方法：采暖循環(huán)泵由軟起動(dòng)控制改為變頻控制，檢測手段：以48小時(shí)為一檢測周期，試驗(yàn)結(jié)果：原系統(tǒng)在380V50Hz狀態(tài)下運(yùn)行，按照兩天試驗(yàn)(48小時(shí))的記錄，總耗電量為1585.9kWh，平均每小時(shí)所消耗的電能為33.04kWh，每天耗電量為792.96kWh。改造后系統(tǒng)在380V變頻狀態(tài)下運(yùn)行，按照兩天試驗(yàn)（48小時(shí)）的記錄，在同等供暖效果的情況下，總耗電量為1186.2kWh，每小時(shí)所消耗的電能為24.71kWh，每天耗電量為598.1kWh。在30Hz狀態(tài)下運(yùn)行每小時(shí)的電度為13.7kWh；改造后的設(shè)備每小時(shí)節(jié)電度為8.33kWh，每天節(jié)約電量為194.86kWh。節(jié)電率為25％。按照現(xiàn)在電費(fèi)收取標(biāo)準(zhǔn)0.6元/度計(jì)算，每天節(jié)省電費(fèi)約為120元，按照通常的標(biāo)準(zhǔn)，采暖季應(yīng)從11月至3月，共計(jì)120天，一個(gè)采暖期一臺(tái)水泵節(jié)約電費(fèi)約為14400元。從上面的實(shí)驗(yàn)我們可以看出變頻控制可以有效的節(jié)電，尤其對(duì)于老供熱系統(tǒng)和大負(fù)荷的供熱系統(tǒng)而言，變頻控制可有效降低熱交換站的運(yùn)行費(fèi)用。當(dāng)前第25頁\共有40頁\編于星期五\0點(diǎn)熱交換站變頻控制方案框圖如下：當(dāng)前第26頁\共有40頁\編于星期五\0點(diǎn)六、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)

本系統(tǒng)由作為上位機(jī)的計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、各種傳感器、和作為下位機(jī)的PLC構(gòu)成上位機(jī)鏈接系統(tǒng)。上位機(jī)提供良好的人機(jī)界面，對(duì)全網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控和管理;下位機(jī)直接參與現(xiàn)場控制，通過各種傳感器采集實(shí)時(shí)參數(shù)以及發(fā)出控制命令。上位機(jī)和下位機(jī)之間通過無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備進(jìn)行無線通信。上位機(jī)主要功能

1、巡回檢測各換熱站及泵房的實(shí)時(shí)參數(shù),包括各站每臺(tái)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(jī)傳來的報(bào)警信號(hào)。

3、

遠(yuǎn)程開、關(guān)泵操作?？煞謩e對(duì)各站每臺(tái)泵單獨(dú)進(jìn)行起、停控制操作。

4、使用曲線圖、表格方式顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)以及表格打印。下位機(jī)主要功能

1、現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集和處理，發(fā)出執(zhí)行動(dòng)作信號(hào)，與上位機(jī)交換信息。

2、二次側(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(shí)自動(dòng)停泵。當(dāng)前第27頁\共有40