换热站远程测控系统技术协议

12.1012.10热网换热站远程测控系统技术协议书-15-目录TOC\o"1-6"\h\z\u1.功能概述 -4-2.功能实现 -4-2.1系统组网 -4-2.2调度监控中心功能 -5-2.2.1监控功能 -5-2.2.2时间同步功能 -6-2.3现场控制站功能 -6-2.3.1功能设计 -6-2.3.2人机界面功能 -6-2.3.3数据采集功能 -6-2.3.4顺序控制功能 -7-2.3.5过程控制功能 -9-2.3.6设备控制 -10-2.3.7安全控制 -10-2.3.8热用户室内温度测量 -11-2.4巡检人员考勤能 -11-3.人机界面 -11-4.设备配置 -11-4.1控制站I／O点统计 -11-4.2现场控制站机柜 -12-5.质量保证 -12-5.1健全的质量保证体系 -12-5.2完备的技术服务 -12-6.服务承诺 -13-7.供货清单 -14-1.功能概述调度监控中心对热网换热站设备运行状况、供热状况进行整体监测。采集各换热站温度、压力、液位、电源电压、电源电流等现场数据等）。供热设备远传监测与监控（设备状态采集与设备远传启动／停止）。对相关数据进行处理,形成历史数据。形成数据信息化,信息共享，提供领导查询数据。换热站控制站完成对换热站内相关数据采集、实时监测。完成对供热设备现场的自动控制。可以查看的当前相关资料情况。提供报警功能，越限时可提供多媒体报警。完成对以上各类数据的处理，包括曲线分析、数据报表等功能。热用户室内温度测量可对热用户室内温度进行为测量，并实时传回调度监控中心。通讯方式控制站与本地仪表设备之间采用有线通信模式是最优方式。监测调度中心与供热监测计量远传终端之间采用GPRS通信方式。2.功能实现2.1系统组网热网换热站远程测控系统由若干个现场控制站（每个换热站一个）和一个调度监控中心组成，各控制站与调度监控中心通信采用GPRS方式。网络构成见下图。2.2调度监控中心功能2.2.1监控功能调度监控中心的热网换热站远程监控管理系统，主要用于监控和调整各个换热站运行，能对整个热网控制系统进行在线实时数据采集、控制，并实现故障诊断、报警、历史数据处理、趋势显示、报表打印等功能，包括以下几个方面的内容：用户管理：增加、删除、修改操作用户名称、登录密码、操作权限等（监控中心设置有不同级别的用户权限，各级用户能同时监视、监测同一或不同的设备对象，但查询功能受权限级别限制）。参数设置：变量报警值设定－上限、上上限，下限、下下限；运行参数设定－设定各换热站换热器出水温度控制曲线。工艺流程：在HMI画面中模拟显示整个换热站汽水工艺流图，并且在工艺管路或工艺设备上实时显示各路汽、水的温度与压力、设备工作状态等，以便于操作者能及时准确的掌握本体内的换热情况，能够对现场设备的故障进行实时诊断。数据显示：在HMI画面上集中显示各换热站需要监测的工艺参数。遥控操作：利用键盘鼠标可对各换热站的补水泵、循环水泵、电动调节阀进行远方启动、停止、切换等操作。趋势管理：在HMI画面中除了实时显示变量的变化趋势，操作员还可以检查过去的过程数据记录，通过对过去历史趋势的比较进而可以对变量未来的发展趋势做进一步的预测。另外，还具有报警或变量记录档案库数据的运行报表。报警管理：对于如进汽流量、供水压力等一些重要的模拟量输入参数进行实时报警，当处于监控下的任何一个变量超出预先设定的安全值时，报警灯就会立即闪烁，同时通过报警一览表对话框可以检查报警超出的范围以及错误的出处，并对此采取相应的措施。报表管理：数据统计、列表、打印，实现科学管理，给科学运转提供可靠依据。地图导航：热源厂、换热站、供热管线、供热用户设备分布图，直观地了解各换热站的分布情况、工作情况。通过点击站名可以进入各站，将鼠标悬浮在站名上,可以读出换热站参数。监控管理计算机，通过企业内部局域网可接入企业管理信息网。所有的控制命令均是通过组态好的客户定制系统中文人机界面操作。如启／停某一设备、手动或自动执行顺序控制、控制站参数设定值的修改等。2.2.2时间同步功能系统在每天零时自动与对各控制站进行时间同步。2.3现场控制站功能2.3.1功能设计换热站就地监控系统由具有测控功能的PLC控制站、触摸屏（人机界面）、传感器、执行机构及通讯系统组成。控制器通过与相连的传感器和执行机构完成对换热器和其它现场设备的数据采集和控制功能；PLC控制站即可独立工作，也可直接与通讯网络连接，接受中央管理工作站的监督控制。现场控制站控制功能如下图所示。2.3.2人机界面功能现场控制站人机界面（HMI）主要用于监控和调整换热站运行，能对整整个换热站控制系统进行在线实时数据采集、控制，并实现故障诊断、报警、等功能，包括以下几个方面的内容：参数设置：变量报警值设定－上限、上上限，下限、下下限；运行参数设定－设定各换热站换热器出水温度控制曲线。工艺流程：在HMI画面中模拟显示整个换热站汽水工艺流图，并且在工艺管路或工艺设备上实时显示各路汽、水的温度与压力、设备工作状态等，以便于操作者能及时准确的掌握本体内的换热情况，能够对现场设备的故障进行实时诊断。数据显示：在HMI画面上集中显示各换热站需要监测的工艺参数。设备操作：利用触摸屏可对换热站的补水泵、循环水泵、电动调节阀进行远方启动、停止、切换等操作。报警管理：对于如进汽流量、供水压力等一些重要的模拟量输入参数进行实时报警。2.3.3数据采集功能换热站数据检测点配置如下图。现场物理测控点配置温度测控点压力测控点液位测控点流量测控点执行机构设备测控点一次网入口温度一次网入口压力补水箱液位流量计调节阀阀位反馈补水泵工作状态二次网出水温度二次网出水压力调节阀信号给定循环泵工作状态二次网回水温度二次网回水压力变频器频率反馈室外温度变频器频率给定说明：一次网蒸汽温度：200℃冷凝水温度：150℃二次网热水温度：80℃2.3.4顺序控制功能顺序控制主要完成补水泵与补水箱液位连锁关系，循环水泵与二次网压力连锁关系，补水泵、循环泵自动轮换工作等工作。换热站启动流程如下：首先启动补水泵向二次网上水，待二次网水的压力达到设定值后，再启动二次网循环水泵。上述工作可就地操作，也可以远方遥控操作。热网循环水泵工作以后，根据实际情况决定何时投入换热器出水温度自动控制系统。当补水箱液位低限时，自动启动加压水泵；补水箱液位高限时，自动停止加压水泵。换热站启动／停止流程2.3.5过程控制功能换热站控制系统的调节系统采用PID调节控制，确保了进汽和供水的温度、压力准确稳定，使换热温度达到用户的要求，并对其故障实现实时报警和连锁启停切换控制。针对该系统我们对一次网采用流量分段控制方案。热用户室内温度是控制系统的目标参数，室内温度主要取决于换热器的效率和二次网的综合供热能力。在这两个因素不变的前提下，热用户室内平均温度取决于二次网的供回水平均温度和当时的室外温度。我们把室外温度范围划分成几段，设置一定的模糊区域以防止系统频繁调节导致抖动，在不同的温段内我们通过改变一次网调节阀的开度来控制二次网的供回水平均温度。在系统中增加晚间节能和节假日的设置，根据需要设置晚间、和周末、法定假日供热温度。自控系统通过加入时间日程表的控制，实现一天当中不同时刻对应不同的温度。一次网调节阀控制设定值可以是二次网供水温度，也可以是回水温度，具体情况根据实际运行时确定。控制策略如下：某一室外空气温度下要求的标准供、回水温度：Tg’＝Tn+0.5（Tg+Th-2×Tn）（（Tn-Tw’）/（Tn-Tw））0.741+（Tg-Th）（（Tn-Tw’）/（Tn-Tw））/2/GTh’＝Tn+0.5（Tg+Th-2×Tn）（（Tn-Tw’）/（Tn-Tw））0.741-（Tg-Th）（（Tn-Tw’）/（Tn-Tw））/2/G公式中：Tg’－对应某一室外空气温度下要求的标准供水温度Th’－对应某一室外空气温度下要求的标准会水温度Tw’－对应某一时刻检测到的室外空气温度Tg－设定的供水温度，人工输入，固定值，初步分为5个档次Th－设定的回水温度，人工输入，固定值，初步分为5个档次Tw－设计的室外空气温度，人工输入，固定值Th－设计的室内空气温度，人工输入初步分为5个档次G－流量相对值，人工输入关于取值方法：计算当前要求的供回水温度，应以3小时或4小时以前的室外空气温度作为对应数值，房屋的热惰性的时间人工输入，初步分为4个档次。系统可调参数：室外温度系数寒冷指数换热器出水温度设定值2.3.6设备控制在换热站补水泵、循环水泵控制柜上安装控制开关，该开关具有三个位置：就地／远方／检修。就地：在水泵控制柜上启动／停止补水泵／循环泵。远方：在换热站现场控制站触摸屏上或调度监控中心远方启动／停止补水泵／循环泵。检修：在此位置，无论就地还是远方均不能启动／停止补水泵／循环泵。2.3.7安全控制当换热站某些监控点发出超限报警或发生某些可以检测到的故障，系统根据预设程序自动进行处理，同时发出报警信号，通知就地运行人员或远方调度监控人员，及时派人进行维修。序号报警监控点处理流程1二次网供水温度上限、下限报警信号2二次网供水压力上限报警信号3二次网回水温度上限、下限报警信号4二次网回水压力上上限报警信号正在运行的补水泵全部停止5二次网回水压力下下限报警信号启动所有的补水泵进行补水如果循环泵采用变频控制，此时可采取降频运行措施。6补水箱液位上限报警信号停止加压水泵7补水箱液位下限报警信号启动加压水泵8补水箱液位下下限报警信号补水泵停止运行9运行水泵出现故障（电气方面）报警信号备用水泵自动投入运行10一次网电动调节阀给定信号丢失报警信号调节阀停在当前位置不变11循环泵停止运行一次网调节阀关闭12换热站停电报警信号PLC控制站DO输出全部断开（防止来电时自启设备）一次网调节阀关闭2.3.8热用户室内温度测量在每个换热站供热的首端热用户和末端热用户各设一个室内温度测量装置，并将此数据实时传回调度监控中心，以便调度运行人员及时修正换热站二次网供水温度，以保证各热用户室内温度达到一个理想值。2.4巡检人员考勤能在控制机柜面板上安装一个自锁按钮，作为巡检人员考勤功能键。巡检人员来到换热站，首先将属于每个人的自锁按钮按下（指示灯亮），PLC接收该信号，记录该时刻的时间、日期；巡检人员离开时，再将自锁按钮复位（指示灯灭），PLC记录该时刻的时间、日期。PLC将记录到的巡检人员来到－离开的时间上传到调度监控中心。3.人机界面调度监控中心计算机操作系统采用WidowsXPSP2简体中文版，组态软件采用组态王6.53简体中文版。监控计算机具有控制系统的操作、系统参数设定、报警参数设定、运行参数设定、监控系统在线组态等功能。4.设备配置4.1控制站I／O点统计序号设备名称或测点名称AIAODIDO4-20mARTDTC4-20mA1一次网蒸汽温度12一次网蒸汽压力13二次网供水温度14二次网供水压力15二次网回水温度16二次网回水压力17一次网蒸汽调节阀118流量计19补水箱水位110循环泵控制1111411补水泵控制1111412室外温度11I/O小计8403228I／O点实际配置如下表：AIAODIDO计算值123228实际配置12424164.2现场控制站机柜每个换热站配置一台PLC控制机柜，机柜尺寸为800×600×1800mm（宽×深×高），户内落点安装，机柜具体技术指标如下：盘、台、柜的设计，材料选择和工艺应使其内、外表面光滑整洁，没有焊接，铆钉或外侧出现的螺栓头，整个外表面端正光滑。机柜的外壳防护等级：IP30。机柜设计满足电缆由柜底引入的要求。对需要散热的电源装置，提供通风设施，对现场有特殊要求的设备机柜，采取防凝露加热措施。机柜内端子排布置在易于安装接线的地方，即为离柜底300mm以上和距柜顶150mm以下，每个端子排和端子有清楚的标志，并与图纸和接线相符，端子排有15%余量。端子排、电缆夹头，电缆走线槽及接线槽为阻燃型材料。机柜内预留充足空间，使买方能方便地接线，汇线和布线。柜内有照明灯，插座。每块屏柜有标明用途的标牌。所有金属结构件牢固地接到结构内指定的接地母线上。5.质量保证5.1健全的质量保证体系以国家安装工程施工标准、验收规范和安装工程质量标准为依据，主要依据（GBJ93-86）工业自动化仪表施工及验收规范。（GBJ131-90）自动化仪表安装工程质量验收评定标准，（GB8566-1995）信息技术软件生存期过程。5.2完备的技术服务系统设计服务：编制综合安装布线图纸、端子接线图纸、变频恒压系统图及所有设备的详细安装图纸等。我方工程师负责对甲方工程师进行技术交底，包括现场安装、系统功能软件编程。系统安装服务：我方负责系统设备安装。系统调试服务：在设备安装完毕后，我方工程师开始进行系统调试工作。在与其它专业发生接触时，需方统一协调。校线：对所有接线进行校正，检查无误后进行下一步工作。工厂调试对各种设备、传感器校验；测控设备校验；电气设备检验；对各单元进行通电测试；通讯实验现场调试对各单元进行现场调试；电源工作正常；接收各种传感器信号正常；软件工作正常，包括编程、报警等。保证独立工作，正常，写出明确报告，无误后进行下一步。我方工程师应负责对买方人员进行培训，并使买方工程师实际参与调试工作中来。系统联调整个系统通电调试，全部通讯无误；所有动态图形，动态参数监测无误；所有变频恒压供热功能正常；各项调试工作正常。6.服务承诺我们遵循客户至上