热力公司换热站控制系统设计讲解

1、第一章 绪论集中供暖的进展概述国外集中供暖进展概况集中供暖方式始于 1877 年，当时在美国纽约，建立了第一个区域锅炉房向四周14 家用户供热。20 世纪初期，一些工业兴旺的国家，开头利用发电厂内汽轮机的排世界大战以后，西方一些兴旺国家的城镇集中供暖事业得到快速进展。原苏联和东欧国家的集中供暖事业长期以来是实行以乐观进展热电厂为主的发 198235%；丹1/3和莱茵河下游，还建立了联结几个城市的城际供暖系统。集中供暖方式。!国内集中供暖进展概况50供暖事业的进展起到了极大的推动作用。耗成倍能量，而且用户不能自行调整室温。在功能上，兴旺国家通常室内温度保持 221640%左右。管网输送效率低，管

2、道泄漏和偷热系统的众多缺陷。换热站的简介及运行现状或其他介质加热到具有肯定参数的地方；而换热站是为了把锅炉房生产的高温热水高于 100C转换成能够直接给用户供热的热水低于 100C。锅炉房是生产地，其主要设备有：锅炉、而换热站是个中转站，现在换热站的主要换热方式有：换热板、混水等。说白了换热站就像一个大的过水热，唯一不同的是它很大.它们都属于供热系统的一局部，又各自具有不同的功能。其工艺流程是：锅炉房高温热水换热站低温热水用户低温热水换热站低温热水锅炉房热站内应当普及生活热水系统，来提高集中供暖的效益。换热站的主要设备有：离心缺乏把握手段，耗能严峻造成资源的很多不必要的铺张。课题的来源及意义高

3、对系统平衡力量的需求，满足热用户的合理需求，到达经济运行目的。.把握信号自动反响到电动执行机构，处理突然事故，保证了系统的安全性。从理论上，通过计算机技术、PLC、传感器数据通讯技术和测控技术，需做到换本课题的争辩目的所在。“换热站的简介轻重的作用。备的机房。它用于调整和保持热媒参数压力，温度和流量，是供热，用热到达安全经济运行，是热量交换，热量安排一集系统监控，调整的枢纽。即实现整个进气和供水过程的全自动把握。换热站的构成换热站把握系统由以下 3 局部组成： 包括一二次供水温度、室内外温度、二次侧供水流量、一二次压力等测量传感器。电机组成。3PLC录、统计、报警、报表打印等。统由 PLC 作

4、为底层的 DDC 把握器，先进的工业把握机作为上位机，并配备彩色显示的运行。汽水的自动调整装置。系统总体方案设计思路式，也有工频和变频运行模式。PLC 可以依据室外温度传感器测量的室外温度对一次供汽量进展把握，以到达化得恒定补水把握。换热站的运行程序独立存在于其把握系统 PLC同时承受监控治理软件进展的运行参数调整。该方案要实现的把握功能本方案包括以下根本把握功能：温度、二次热水流量、二次供回水温度、供回水压差、室内外温度、供热水泵工作、故障及手动、自动转换状态等。行状态。2、依据本地的气候条件以及供热对象的特性，给出一条室外温度与二次供水温质量的目的。|3、在系统中增加晚间节能的设置，依据需

5、要设置晚间供热温度。自控系统通过参加时间日程表的把握，实现一天当中不同时刻对应不同的温度。4、PLC 通过压力传感器和变频器来实现对二次供水压力的把握，当一台补水泵补水。最终实现更加智能化得恒定补水把握。5、当前可编程把握器是专业为工业环境下应用而设计的工业把握计算机，已成能在恶劣环境下长时间不连续运行。6、在换热站的把握系统中还附加了安防系统的功能，在监测环境温度湿度的同时，系统自动远程报警，到达无人值守基站的防护标准。 7)换热站把握系统的调整PID用户的要求，并对其故障实现实时报警和连锁启停切换把握。把握功能供水温度的自动把握：依据装设在热水出水管处的温度传感器检测的温度可能使供水温度产

6、生较大的动态偏差，为此在系统中应参加流量前馈补偿信号。值；当供热泵停顿运行时，一次热媒电动调整阀自动关闭；依据装设在热水出水管处得温度传感器检测的温度值与设定值的偏差，自18负荷，到达按需供热的目的。报警信号。丰富的实时治理功能：操作人员可便利地在线修改各受控输出的设定值、越整，如更换仪表、执行机构等。第三章 换热站组成及工作原理换热站组成$换热站由换热器、循环泵、补水泵、变频器、流量计、水泵、进气阀、减压阀、起的作用。换热器间环节，它的主要功能是将一次管网的蒸汽和循环水混合，加热循环水送至用户。换热站种类很多，换热器依据传递原理可以分为一下几种形式：直接接触式换热器：利用冷热流体直接接触，彼

7、此混合进展换热的换热器。点，缺点是仅适用于工艺上允许两种流体混合的场合。蓄热式换热器：借助于由固体构成的蓄热体与热流体和冷流体交换接触，把面积大的优点。适合于汽汽热交换的场所。间壁式换热器：利用间壁将进展热交换的冷热两种流体隔开，互不接触，热泛的换热器。中间载热体式换热器：把两个间壁式换热器由在其中循环的载热体连接起来效的型换热器。，动调整。用户的实际需求，同时对二次管网系统进展自动补水定压以维持其的稳定性。循环水泵换热站的水利循环以及补水定压都需要水泵，水泵的种类很多，按工作原理分为：离心泵、轴流泵、混流泵的等。式往复泵、转子泵等。3其他类型：上述的两种泵。如螺旋泵、射流泵、水锤泵、水轮泵以

8、及气升泵3其他类型：上述的两种泵。如螺旋泵、射流泵、水锤泵、水轮泵以及气升泵等。他们都是利用高速液流的动能来输送液体的。等。他们都是利用高速液流的动能来输送液体的。变频调速原理 n(转，Hn2，Pn3；即，n、f、s、p对数sp子、微电脑把握等技术于一身的综合性电气产品。%对循环水系统进展变频的改造正是基于以上原理。改造后的系统，将室外温度、PLC两种运行状态下进展切换。阀门回阀是为了防止系统中的水倒流。温度计、压力表运行调整供给依据。换热站工作原理热循环使用，利用供，回水温差产生的热量给用户供暖。动调整。户有供暖、通风、热水供给、空气调整及生产工艺等用热系统。供热调整。的变化规律相适应，以防

9、止供暖热用户消灭温度过高或过低。需求;同时还应依据需要，进展集中计量、检测供热热媒的参数和数量。依据规模和输配网络把握的重点是换热站的把握。4065之间。换热站监控系统可对热网的温度、压力、流量、开关量等进展。在供热期间可按室外温度调整二次网供回水温度可手动、自动切换，到达按平衡及节约能源。的实际需求，同时对二次管网系统进展自动补水定压以维持其的稳定性。第四章 PLC S7-200PLC S7-200S7-200PLCSIEMENSPLC的扩展性能，丰富的指令功能，低廉的价格，极高的牢靠性，强大的通信力量等，已S7-200STEP7Micro/WIM32Windows PLCPLCS7-200

10、 S7-200/价格比。S7-200PLCS7-200PLCCPUPLC-PLCPLC-微机网络，完成规模更大的工程。S7-200 PLC4-1/CPUI/O模块功能模块人机接口通信模块、图4-1PLC系统组成CPUCPU处理。CPU224XPCPU224，CPU226XMCPU226其中CPU22414/1024I/O。2(30 kHz)。它具有强大的模拟量处理力量，因此是 S7-200CPU226 集成了 24 点输入/1640I/O。235AI/AO；2(20kHz)高速脉冲输出，具有 PID 把握器，6 路高速计数器(30 kHz)，与 CPU224 相比，增加中性把握系统。I/OI/

11、O 模块内部没有电源模块，不行独立工作，主要是为CPU 主机效劳。当CPU 主I/OI/OEM221EM222/EM223.功能模块EM231、模拟量输出模块EM232、模拟量输入/EM235、热电偶温度测量模EM231TCEM231RTDEM2314；EM231TC4；EM231RTD2。通信模块为组成各种层次的网络而扩展的特地应用于通信的模块为通信模块。人机接口TD200TD400，TP170TP270工业软件工业软件是为了更好地治理和使用上述设备而开发的与之相配套的程序。-S7-200PLCI/0I/OI/OI/OI/O展模块。开关量输入模块是用来接收现场输入设备的开关信号，将信号转换成

12、 PLCPLCPLC号的电气隔离。典型的开关量输入模块和输出模块种类：EM2212：8DC8AC输出扩展模块EM22238DC8AC8输出。/EM2236416点8164816DC/4816继电器输出。PLC器电源。S7-200PLC&模拟量扩展模块I/OPLC相连，也有电气隔离功能。模拟量输入A/D模块是将现场由传感器检测产生的连PLCD/A模块是将 PLC内部的数字量转换为模拟量信号输出。模拟量扩展模块类型如下：模拟量输入扩展模拟量输出扩展模块 EM232模拟量输入/输出混合模块 EM235EM2322-10V+10V020MAEM2314，10M，30VDC，最大输入电流32MA。模拟量

13、扩展模块的主要技术参数参见附录表A-4，A-5，A-6。典型模拟量扩展信号。温度测量模块EN231 TCEM231RTD。%为把握模块S7-200I/O8个数字输出。通信模块PROFIBUS-DPEM277PROFIBUS-DPCPU224PROFIBUS-DPPROFIBUS-DPAS-i模拟量处理和传送单元。工业以太网模块国际标准定义。S7-200PLC 所应用的工业以太网模块主要有CP243-1CP243-1 IT调制解调器模块调制解调器模块 EM241，可连接到模拟 线，应用 Modbus 主/从协议实现S7-200PLCPCPLC-TO-PC、第五章 把握系统总体方案设计换热站的把握

14、调整换热站与热用户的连接方式为间接连接方式受到热网运行工况的影响，故又称为局部系统与热力网的关联式连接。即一次供水和二次供水分开，如下图:送到换热器的热能，使二次的供水温度稳定在设定值四周。PID度的恒定。PID二次回水温度二次回水温度二次供水温度设定值二次供水温度设定值PLC￥一次回水把握对象换热器二次供水温度把握器温度传感器循环水流量的调整把握12器循环水泵。调整器调整器变频器水泵管网压力PLC；PLC压力传感器压力传感器压力的调整把握压力传感器将用户管网水压信号变成电信号(420mA)，送给变频器内部 PID 1#泵在变频器把握下变频运行。如需水量50Hz。这时 1#泵由变频切换为工频运

15、行状态。同时系统对 2#泵进展变频起动和调整。假设两2#3#泵投人变频运行。供水量增大，加泵状况依次类推。如用水量削减，变频器的频率会下降。当变频器频 2管网水压恒定。!调整器调整器变频器水泵管网)PLC压力传感器换热站总体把握系统方案|换热站把握系统设计PLCLMPLC，包括CPUI/OPLC供热沿线各节点、热用户运行参数一、二次网温度、压力、流量等、各种设备运换热站循环泵、补水泵和调整阀进展自动调整，来实现换热机组的完全自动把握。显示器把握系统硬件总体框架如图显示器压力压力压力传感器压力传感器PLC把握回路把握器*温度传感器温度变频器水泵电机换热站把握系统电气图“第六章 结论PLC、变频器、多台水泵机组、力控组态软件等主要设备构成自动把握系统， 热力站中使用变频器及可编程把握程便利优点，使整个系统稳定性有了牢靠保障。热需要又避开了近端用户过热现象直接提高了热网供热效果本系统具有以下的特点： (1) 承受了牢靠性高、使用简洁、编程机敏的工控设备 PLC 补水泵的调整相结合，