节能型无人值守换热站的智能控制系统.pdf

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1、万方数据文章编号：167l一4598(2011)07一1614一05中图分类号：TP273．5文献标识码：A节能型无人值守换热站的智能控制系统谢(北京工业大学，维北京100124)摘要：针对换热站控制的现状。提出了一种具有无人值守功能的智能系统方案，主要由人机界面、TwidoPLC、ATV71变频器、GPRS通讯模块组成}莺点阐述了-次供水温度的自动化控制旧路与具体实施，循环泵和补水泵的变频挣制办案，及通过GPRs网络进行远程监控的数据传输设计；运行证明，程序模块设计合理，算法控制精度高．远程通讯网络可靠稳定；通过在北方某城市换热企业的应用。节省了大茸的煤耗电耗等能源，经济效益硅著。关键

2、词：换热站；町编程控制器lPID控制；变频调速；GPRs网络InteI“gentControlSystemforEnergySaVingandNobOdyOnDutyHeatExchangeStationXieWei(BeijingUniversityofTechnology，Beijing100124，China)Abstmct：Tosolvetheproblemsoftheheatexchangestation．anintelligentcontrolsystemfornobodyondutyisproposed·whichiscomposedofHMI，PI．C．VSDandGPR

3、Smodule．Thispaperpresentstheautomaticsecondarytemperaturecontrolloop，andthedesignoftheVSDcontrolsolutionforcirculatingpumpandmake—upwaterpump．thentheremotedatacommunication“aGPRSnetwork．Theprac’ticeprovesthatprogrammodulardesignisreasonable．andthecontrolpreci3ionofalgo^thmiBhigh．communicationalso

4、hasstablere“ableperformance．Theapplicationinanonhcityheatexchangeenterprisereducesenergyconsumptionandwaste·andbringsgre8teconomicben。efit．K七ywo^k：heatexchangest8tion；PLC；PIDcontrol；VSD；GPRSnet、阳rkO引言随着生活水平的提高，节能技术的进步及对环境保护的日益重视，近年来城镇集中供热得到了迅速发展。供热系统由热源、热力网和热用户3部分组成：热源负责制备蒸汽；热力网负责蒸汽、热水的输送；热用户指用热场

5、所．可以是民用住宅、公共建筑．或工业厂房。其中的热力网由一次网、换热站、二次网3部分组成。本文介绍的换热站控制实现按需供热，根据事外温度对供热系统供、回水温度、循环流量的集中运行调节。使换热站通过采取自控设备及技术达到设计的要求。某城市热力集团热力网工程是以120℃高温热水为热媒的热水供热系统。利用热电厂的过热蒸汽来制备高温热水，以4台换热机组各外加5台电动泵为整个热力网系统循环提供动力。本系统实现了“三联供”，即供应热水用来采暖与生活热水，及夏季热水用于制冷(溴化锂制冷机)。整个热力网是双管封闭式供热系统，热用户只取热，不取水。l换热站智能控制系统组成1．1换热站控制原理换热站工况如图

6、1所示，系统采用多个压力和温度传感器．分别安装在换热站蒸汽人口、凝水口、供水出口和回水口等位置，采集现场温度和压力信号．3台循环泵和2台补水泵收疆日期：2011一ol—04；修固日期：2011一02一14。作者简介：谢维(1971一)．男．陕两西安人，教授，高工．博士生，主要从事检铡技术与自动化装置方向的研究。为2(1)用1备，控制系统采用含PID指令且支持多回路调节的Twido系列PLC，系统结构为：人机界面～PLC一变频器。换热器蒸汽入口温度和压力信号是进行PID调节的基础参数，调节阀用来控制蒸汽入口流量。在整个系统工作之前，换热器二次供水处采集的温度信号经A／D转换后与设定值相比较

7、，若相同，则通过变频器接收控制器的指令启动循环泵。将满足要求的热水送至热用户，直至达到既定二次供回水的压差，实现整个热力网的水循环；若不同，则其差值通过PLC的PID指令进行调节，控制调节阀开度。直至满足需要，再启动循环泵。同时，在换热器凝水口处采集温度信号．根据温度情况对冷凝水进行二次利用，达到节约用水目的。供热系统中利用计算机技术监控热力网的运行，可实现能源的充分利用．减小环境污染。人性化的使用界面直观反映整个换热站的运行状况。