集中供热自动化系统知识培训

1、集中供热自动化系统物业管理二公司 金成概述：采用供热自动化系统的目的：1、利于及时地了解并掌握热源、热网的参数与运行工况。2、利于节能降耗；利于减员增效；3、利于及时发现故障，确保供热安全。一、供热系统自动化的组成 可以根据供热系统的组成将集中供热系统的自控分为热源部分，管网及中继泵站，热力子站部分。这几部分并不是在孤立地运行，而是相互结合构成的联动系统，它包括一个调度中心，通信网络平台，热力子站控制系统。 1、调度中心一般包括计算机及网络通信设备，计算机包括操作员站、网络发布服务器、数据库服务器。网络通信设备包括交换机、防火墙、路由器等。 2、通信网络平台是连接调度中心和子站控制系统的桥梁，

2、通讯网络的选择主要根据本地区的实际情况，考虑通讯距离，施工难度，初期投入成本，以后运营成本等，选取一个切合实际的通讯网络。 3、热力子站控制系统包括热力站控制器、管网数据控制器、中继站控制器、热源控制器、热计量控制器。二、集中供热系统的热计量 集中供热系统的热计量根据用户的不同可分为热用户的计量、热力站的计量及热源出口（或首站）的计量。根据计量的层次可分为内部管理型与贸易计量型。对于前者可采用各种准确适宜的热计量装置；而后者需经当地或上级的法定技术监督部门认定，且必须是贸易双方认可的计量装置，从而便于处理因贸易而产生的各种纠纷。三、热力站的自动化远程控制系统换热站自控系统按设备类型分，可分为：

3、温度、压力变送器、流量计、电动调节阀、循环泵及补水泵。按控制回路分，则可分为：一次网流量控制回路、二次网循环控制回路、二次网定压回路。在换热站自控系统中，一次网流量控制回路主要通过调节一次回水调节阀来实现。二次网的调节回路则是通过调节二次网循环泵及补水泵转速来实现。换热站的所有控制指令主要由热网指挥调度中心根据全网平衡算法下发，而二次网循环泵及补水泵变频器转速则由站内PLC系统依据各换热站所带热网的实际情况计算得出。 1、油田矿区DCS与PLC控制系统使用情况油田矿区共有: 燃煤锅炉房11座: DCS 5套，PLC 6套； 热力站共计193座: 全部应用PLC。DCS控制系统品牌： 北京和利时

4、SmartPRO系统 罗克韦尔CONTROL LOGIX5000PLC控制系统品牌:西门子:S7-400、S7-200、S7-300Semaphore: T-BOX什么是DCS控制系统 DCS是分布式控制系统的英文缩写（Distributed Control System），在国内自控行业又称之为集散控制系统。DCS通常采用若干个控制器（过程站）对一个生产过程中的众多控制点进行控制，各控制器间通过网络连接并可进行数据交换。操作采用计算机操作站，通过网络与控制器连接，收集生产数据，传达操作指令。因此，DCS的主要特点归结为一句话就是：分散控制集中管理。（1）罗克韦尔AB CONTROL LOGI

5、X5000控制系统（2）和利时第四代MACS-Smartpro 控制系统（3）西门子S7-400控制系统PLC就是可编程逻辑控制器，早期的PLC只是用来完成一些电气逻辑控制和开关量，现在的PLC在性能上，特别是对模拟信号的处理能力上已经大大提高，因此现在PLC是可以用于过程控制的。主要应用于锅炉控制系统、热力站、污水站、消防泵站等。什么是PLC控制系统西门子CES-SEMAPHORE02、 DCS与PLC在供热系统应用差别 在二十世纪末，我们可以认为：DCS比PLC有更高的可靠性，更高的性能。但,现在的PLC发展就不同了。随着现代技术的飞速发展，PLC则是大门大敞，软、硬件得到全面发展。各家各

6、型号系列化、产品层次化、标准化、规范化。适应于从微型到大型的各种各样的控制系统，PLC 早就可以组建大型的控制系统了。这时候，DCS就显出它基因里的毛病来：固步自封、技术保守，做产品就一定要做系统。在实时控制方面相比PLC有相当大的差距。而DCS原来能做的，现在PLC全都能做，高端的PLC与DCS的功能已经差不多。3、从成本角度来看 相同I/O点数的系统，用PLC比用DCS其成本要低大约40%左右。PLC没有专用操作站，它用的软件和硬件都是通用的 ，所以维护成本比DCS要低很多。由于进口的DCS系统非常昂贵 ，人们认为锅炉的运行模拟量控制要求较少，从降低成本的角度出发，往往选择PLC来构建控制

7、系统。 DCS在发展的过程中也是各厂家自成体系，但大部分的DCS系统，比如横河Yokogawa、Honeywell、ABB等等，虽说系统内部（过程级）的通讯协议不尽相同 ，但操作级的网络平台不约而同的选择了以太网络，采用标准或变形的TCP/IP协议 。这样就提供了很方便的可扩展能力。在这种网络中，控制器、计算机均作为一个节点存在，只要网络到达的地方，就可以随意增减节点数量和布置节点位置。与第三方控制系统的通讯四、供热系统自动控制模式选择的几点建议 1、控制系统选型应从以下10个方面考虑1）可靠性：即系统能否长期稳定地运行。2）实用性：控制系统的各方面技术指标能否全面满足生产控制的要求。3）系统

8、软件：包括组态软件及监控软件，是否齐全、完善、可靠和方便使用；是否自己能完成组态、现场调试及投运后是否便于维护。 4）价格：系统的价格是否在用户可接受的范围内，且是否合理。 5）可操作性：控制系统的人机界面是否便于操作人员的操作，画面是否直观。 6）针对企业操作人员水平：系统是否采用中文系统。 7）维修性：故障诊断功能是否完善，故障指示是否明确；硬件是否维修方便，用户可否自己更换模板即可达到维修目的，模板是否可直接带电拔插而不影响系统的正常运行。 8）备品备件：是否供应方便、及时、价格是否合理。 9）技术支持：用户自行维护有困难时能否得到厂家技术人员的及时帮助。 10）培训： 用户培训的力度和

9、方便程度如何，费用高低，能否上机操作等。五、常用的智能仪表及维护注意事项一次仪表：也称测量仪表，直接与被测物体直接接触，通常为传感器等。二次仪表：也称显示仪表，一次仪表输出的信号，到二次仪表分析转换成模拟量信号或数字量信号进入DCS/PLC系统。仪表的分类：仪表信号 4-20mA.DC(1-5V.DC)信号制是国际电工委员会(IEC):过程控制系统用模拟信号标准。我国从DDZ-型电动仪表开始采用这一国际标准信号制，仪表传输信号采用4-20mA.DC,联络信号采用1-5V.DC，即采用电流传输、电压接收的信号系统。一.远传信号用电流源优于电压源的原因 因为现场与控制室之间的距离较远，连接电线的电

10、阻较大时，如果用电压源信号远传，由于电线电阻与接收仪表输入电阻的分压，将产生较大的误差，而用恒电流源信号作为远传，只要传送回路不出现分支，回路中的电流就不会随电线长短而改变，从而保证了传送的精度。二.信号最大电流选择20MA的原因 上限取20mA是因为防爆的要求，20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯三信号起点电流选择4mA的原因 下限没有取0mA的原因是为了能检测断线：正常工作时不会低于4mA，当传输线因故障断路，环路电流降为0。常取2mA作为断线报警值。压力检测仪表 1、压力变送器一般意义上的压力变送器主要由测压元件传感器（也称作压力传感器）、测量电路和过程连接件三部分组成。它能将

11、测压元件传感器感受到的气体、液体等物理压力参数转变成标准的电信号(如420mADC等)，以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。压力检测仪表 2、差压变送器用于测量压力容器内的液体、气体和蒸汽的液位、密度和压力，然后将其转变成4- 20mADC的电流信号输出。压力检测仪表1、接线前应确保线路无工作电压。2、确认好线路的正负极性后接入标有“+”、“-”标志的端子并拧紧螺丝。3、送电后如表头LCD屏或指针无显示应再次确认接线关系的正确性。4、线路拆除前应确认工作电路已经断开，拆出线路后做好标识采用绝缘胶布对线路进行绝缘处理。维护注意事项温度类检测仪表一体化温度变送器一体

12、化温度变送器一般由测温探头（热电偶或热电阻传感器）和两线制固体电子单元组成。采用固体模块形式将测温探头直接安装在接线盒内，从而形成一体化的变送器。一体化温度变送器一般分为热电阻和热电偶型两种类型。一体化温度变送器的输出为统一的420mA信号；可与PLC系统或其它常规仪表匹配使用。温度类检测仪表铂热电阻一体化温度变送器一般由测温探头（热电偶或热电阻传感器）和两线制固体电子单元组成。采用固体模块形式将测温探头直接安装在接线盒内，从而形成一体化的变送器。一体化温度变送器一般分为热电阻和热电偶型两种类型。一体化温度变送器的输出为统一的420mA信号；可与PLC系统或其它常规仪表匹配使用。温度类检测仪表

13、铂热电阻工业上常用的热电阻有两种，即铜热电阻和铂热电阻。铜热电阻测温范围为负50到正150度，铂热电阻测温范围为负200度到正850度，铜热电阻的分度号是CU50和CU100，0度时的标称电阻值分别为50欧和100欧。铂热电阻分为A级和B级，它们的分度号都是PT10和PT100，其0度的标称电阻值分别为10欧和100欧温度类检测仪表热电偶1、热电偶工作原理：两种不同成份的导体（称为热电偶丝材或热电极）两端接合成回路，当接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为

14、测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端）； 冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。温度类检测仪表热电偶（1）铂铑10-铂热电偶，分度号，可在01300长期工作，短时可到1600。（2）镍铬-镍硅(镍铬-镍铝)热电偶，分度号K，测量范围01300，分度曲线更接近线性，热电动势高。（3）铂铑13-铂热电偶，分度号R，使用温度01300，短时可到16001、接线前应确保线路无工作电压。2、确认好线路的正负极性后接入标有“+”、“-”标志的端子并拧紧螺丝。3、送电后如PLC触摸屏显示异常数据，应再次确认接线关系的正确性。4、如发生温度偏差应再次确认铂热电阻三线制接线方法要与

15、PLC模块接入端对应关系保持一致5、线路拆除前应确认工作电路已经断开，拆出线路后做好标识采用绝缘胶布对线路进行绝缘处理。维护注意事项温度类检测仪表流量类仪表电磁流量计孔板流量计弯管流量计超声波流量计电磁流量计 电磁流量计由传感器和转换器两部分组成。传感器主要由测量管、电极、励磁线圈、绝缘衬里、壳体等部分组成。 电磁流量计的测量原理是基于法拉第电磁感应定律：导电性液体的流动感应出一个与平均流速成正比的电压，其感应电压信号通过二个或二个以上与液体直接接触的电极检出，并通过电缆送至转换器通过智能化处理，然后LCD显示或转换成标准信号420ma。 在结构形式上分为一体式电磁流量计和分体式电磁流量计电磁

16、流量计传感器接线端子电磁流量计变送器接线端子电磁流量计分体式电磁流量计在拆卸前应确保供电电路已经断开。拆除变送器供电电路和模拟量信号线路，做好标识后采用绝缘胶布对线路进行绝缘处理。拆除变送器与传感器之间的信号线路和励磁线路，做好标识后采用绝缘胶布对线路进行绝缘处理。安装传感器前确认传感器箭头与水流方向保持一致后进行安装。维护注意事项超声波流量计超声波流量计采用时间差法来测水的流速，用流速乘上截面积就是流量了。根据水的流向，分为上游和下游，简单而言就是上游和下游各装一个传感器探头，可以发射超声波，上游发射一个超声波，下游的接收，产生个传输时间；同时下游那个传感器也发射个超声波信号，上游的那个接收

17、，又产生一个时间，这两个时间长短是不同的，他们的时间差和水的流速是成一个函数关系的。这样水的流速，就被载在超声波上了，通过计算就可以得出流量了。超声波流量计超声波流量计体积累计负体积累计瞬时流量故障信息显示孔板流量计基本原理充满管道的流体，当它流经管道内的节流件时，流体将在节流件处形成局部收缩，因此，流速增加，静压力降低，在节流件前后产生了压差。流体流量越大，产生的压差越大，因而可依据压差来衡量流量大小。这种测量方法是以流动连续性方程（质量守恒定律）和伯努力方程（能量守恒定律）为基础的。弯管流量计弯管流量计与传统的孔板流量计一样同属于差压式流量计的范畴，只是弯管流量计产生差压的方式与孔板流量计

18、不同，孔板是利用流体的缩放原理产生差压的，而弯管传感器是利用流体的惯性原理产生差压的。当流体通过弯管时,由于受弯管的约束流体被迫作类似的圆周运动,流体在作圆周运动时产生的离心力作用于弯管的内外两侧,使弯管传感器内外两侧之间产生一个压力差，该压力差(也就是压差值)的大小与流体的密度有关，与流体的平均流速有关，与流体作圆周运动的曲率半径有关。电动执行器电动执行器有五种类型：直行程电动执行器、角行程电动执行器、电动调节阀、PID电动调节执行器和电磁阀。下面简要介绍一下直行程电动执行器(DKJ)和角行程电动执行器(DKZ)。电动执行器电动执行器有五种类型：直行程电动执行器、角行程电动执行器、电动调节阀、PID电动调节执行器和电磁阀。下面简要介绍一下直行程电动执行器(DKJ)和角行程电动执行器(DKZ)