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T-912在热交换站的应用

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作者:腾控科技    来源:www.tengcon.com    发布于:2017-05-02 17:57:43   

方案包括如下内容

热网监控需求

随着国民经济的不断进步和人民生活水平日益提高,社会对环境的要求越来越高。近年来国家大力提倡城镇集中供热,改变原来各单位、各片区自己供热、单独建立锅炉房给城市带来的污染,由城市外围的一个或者多个热源厂提供热源,市内各片区建立换热站,统一给用户供热。这样就大大减少了燃煤对城市环境的污染,同时也节省了能源,所以可以说这是一项即造福当代人民又造福后代子孙的伟大工程。 
随着科学技术的日新月异,尤其是计算机、通讯技术的迅速发展,自动控制水平也得到了快速的发展和广泛的应用,尤其是在人们对供热质量的要求不断提高和能源紧张的今天,提高供热质量同时节约能源势在必行。所以,目前各地供热公司新建换热站大多都是无人值守换热站,同时对老的换热站的改造,也在向无人值守换热站靠拢。 
供热系统是一个多参量、大滞后的复杂系统,供热系统综合节能控制技术,有针对性的解决供热系统热源、管网、终端用户三个部分实际问题,提供三个主要环节的信息化管理平台,实现了热源控制一体化,管网智能化,终端用户信息化;解决了系统整体过量供热,管网存在水力失调,室温存在冷热不均及锅炉冷凝水的问题,达到整个系统的节能目的;提高了供热品质及舒适度,延长了设备的使用寿命。我公司研发的无人值守换热站远程监控系统是集现代计算机技术、自动控制技术和通讯技术为一体的,全面地监测热网的运行参数,控制热网的供热温度,为“按需供热”提供有效技术保障。

 

每个热交换设备需要采集2个回路的的温度和压力  室外温度 调节阀的反馈 水箱液位  模拟量的输出控制调节阀 循环泵变频器  补水泵变频器 ,开关量的输出 控制循环泵 补水泵的启停 补水阀的开关(看具体情况) 开关量输入监视 泵的状态  选择开关的状态  报警等

T-912可编程控制器 介绍

腾控科技针对供热的热交换应用,专门开发了T-912宽温以太网可编程控制器。
 
支持IEC61131-3标准编程环境
14路DI,光电隔离   
6路DO,晶体管输出,电压7~40V,最大输出电流0.5A          
12路AI,16位A/D,可选输入0-5V或0-20mA
4路AO,12位D/A,可选输出0-10V或0-20mA
提供1个10M/100M以太网接口,支持MODBUS/TCP协议,支持腾控科技物联网协议
2个RS232/RS485接口和1路RS485接口,支持MODBUS协议或者自由口编程
AC90~264V供电,最大功耗小于12W
工作环境 工作温度:-40℃~85℃ 湿度:5%~95%RH无凝露,IP20防护

 

尺寸:169×134×63

系统方案与点位

PLC通过网络设备实现实时通讯、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。   
供热节能系统(水-水交换图)
 
rjh001

 

 
热交换站的控制
热交换站分为水-水交换和汽-水交换两种。在城市供热应用中,由于汽-水交换站的安全性问题,使用的越来越少,原来汽-水交换站很多改造成为水-水交换。而且就热交换器而言,水-水交换的输入量和控制量多于汽-水交换,水-水交换的控制器完全可以用于汽-水交换。本方案主要以水-水热交换为主。 
一个热交换站一般至少有2台热交换器(一用一备的应用模式),大的交换站可能有多台热交换器,一般是2的倍数。 
一个热交换器包括热交换器,高温进水管路,高温回水管路,低温出水管路,低温回水管路,高温水泵,低温水泵,控制阀门,补水阀门等。
需要采集的信号包括 
一次网供水温度,回水温度,进水压力,回水压力,流量,热量。 
二次网供水温度,回水温度,进水压力,回水压力,补水流量,补水箱液位,水质PH值。 
室外环境温度(做控制策略用) 
控制量:
一次网 电动阀开度,一次加压泵频率 
二次网 循环泵频率,补水泵频率 
智能控制 
根据环境温度
根据室外环境温度和时间变化,调节电动调节阀的开度或者一次加压泵的频率,以达到控制回水温度的目的。另外根据室外温度的变化,自动调节循环泵的频率。 
其控制策略如下: 
由二次循环泵旁通管压力为参照量,控制补水泵变频器,对系统实现恒压,以补水流量计反映系统的失水情况。 
根据典型室内外温度和二次网回水温度,控制一次网变频泵的频率,实现二次网的回路质调节。或者调节一次网回水电动阀的阀位,实现实现二次网的回路质调节。 
根据典型室内外温度和二次网供回水压力,控制二次网循环泵的频率,实现二次网回路的量调节,达到节能的目的。 
 
安全保护 
 
保护分为报警点和保护点,报警点只报警不保护,保护点既报警又保护,参数可以人工设定。
超温,超压,停电,循环泵停,循环泵频率低于30HZ,低压,补水泵停,水箱液位低需要实现保护。
一次网或者二次网管路出现严重意外,应立即关闭一次网供回水的电动切断阀,防止事故扩大。 
换热站的控制 
共计模拟量输入11路,模拟量输出3路,开关量输入12路,开关量输出4路。热量表和流量计一般采用RS485接口,需要1或者2个串口,而远程通信,需要一个网口或者串口,当地的显示需要一个串口。

 

上位机与组网

腾控科技T-912可编程控制器,专门基于网络设计,客户非常方便的可以构成基于网络的监控系统。
T-912支持腾控科技物联网协议,腾控科技为该协议专门开发了OPC SERVER,客户可以非常方便的应用组态软件,构成监控系统。
通讯方式可以选择小区宽带运营商,电信运营商的ADSL,广电的宽带运营商,或者支持移动,联通,电信3G/4G的路由器。
腾控物联网协议可以跨过防火墙,有单独的设备编址方式,直接把数据发给通信服务器,并且支持主动的数据轮询和控制。网络结构如下图:
 
rjh002
 
上位机可以采用知名的组态软件
进口的如 IFIX,INTOUCH等
国产的如组态王,三维力控等

 

用户界面看各个客户的需要。
 

腾控物联网协议与OPC SERVER介绍

 

腾控物联网协议
 
ß 在GPRS和网络应用中,因为很难给RTU/PLC一个静态的IP地址,所以,原来的MODBUS协议或者MODBUS /TCP这类主从协议都不是非常合适。
ß IEC60870-5-104协议的定义虽然很完美,但是IEC60870-5-104协议的RTU也是服务器,在动态IP或者加防火墙的场合也不是很合适。而且IEC60870-5-104协议过于复杂,不太适合单片机或者嵌入式系统使用。
ß 因此,定义一种简单,易于实现的,支持主动上传的协议,就显得十分必要。
ß 同时支持轮询和主动上传两种数据交互方式。
ß 海量的设备地址。
ß 支持断线续传。
ß 支持文件传输。
ß 上位机占用资源少,减少上位机的负担。
ß 兼顾两种传输方式:有线传输和无线传输。
ß 能适应多种多样复杂的网络环境。
ß 该协议支持POLL和REPORT两种方式。
ß POLL方式指:主设备轮询方式。
REPORT方式指:从设备主动上传方式
ß 1.功能1:上传全部I/O点数据。
         方式:定间隔或定时间点。
ß 2.功能2:开关量输入/输出(DO/DI)变位上送。
ß 3.功能3:模拟量输入/输出(AI/AO)超限报警。
ß 4.功能4:能够同时向4台上位机主动上传数据。
 
OPC SERVER介绍
— 符合OPC 2.0标准,可以和几乎所有组态软件通信
— 支持变量的自动生成,变量生成非常简单有规律
— 每个设备可以用EXCEL文件配置配置量程和变量数量
— 支持自动校时和远程操作
— 支持腾控物联网协议
— 支持至少1000台设备的通信

 

 

 

 

 

 

 

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