自动化监控系统

****自控建设项目

1系统概述

*****历来重视矿区服务信息化和自动化，并已建成了多个生产运行及管理系 统，包括锅炉自控、视频监控、车辆GPS 跟踪、远程集抄等系统。2010年初，****** 提出“科技矿区”的理念，****88处成立了调度服务中心，决定建设统一的调度服务 指挥系统，这就需要实现换热站以及锅炉房的自动监视以及控制。

***88分为城区、学园小区和开发区三部分，城区包括

2号院，4号院和5号院

和七号院，学园小区包含学园小区，本方案是针对涿 **888部分自动化建设的现状， 对城区换热站、锅炉房和配电室等自控系统进行精心的设计， 在城区建设5号院分中 心和调度服务中心，将城区所有换热站、锅炉房以及配电室的数据通讯至

5号院分中

心，同时通讯至调度服务中心，在调度服务中心实现对基地处所有换热站和锅炉房的 集中监视。

图 1-1 系统功能框架

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2 自控方案（城区） 2.1 换热站改造方案

每个小区内的换热站分为生活用水（洗澡水）和供暖用水，相当于每个小区内有两个换热站，个别小区（2号院）相当于 4 个换热站；具体改造范围如下：

2 号院：采暖系统和生活热水都改造。

4 号院：采暖系统和生活热水都改造。

5 号院：采暖系统和生活热水都改造。

每个小区内的换热站共用一套控制系统，总共是 3 套。换热站的控制可以通过室外温度、二次网供水流量、二次网供回水温度、温差等对二次网供水温度的设定值进行修正补偿对一次网调节阀及二次网循环水泵进行控制；变频补水控制部分，利用原有的补水泵变频器实现对补水压力的控制（利旧）

图2-1 城区换热站建设方案

2.1.1 系统设计原则

本方案根据现场的运行情况采用特定的控制方法：

a、采暖部分：

调节阀：有两台或三台换热器的场所，采用一台调节阀控制；四台换热器的场所，采用两台调节阀控制；

采暖循环泵变频器：有两台循环泵的现场，采用一台变频器进行控制，他有三台或四台循环泵的场所，采用两台变频器进行控制。

b、生活水部分：调节阀：两台换热器的场所，采用一台调节阀控制，四台调节阀的

场所采用两台

调节阀进行控制。

说明：目前电动调节阀按照上述方案进行安装，但是需要在PLC 控制系统中预留足够的测点，待以后甲方自购增加调节阀后（每个换热器一个调节阀），可以在PLC 系统中对所有调节阀进行检测和控制，后增调节阀能够和本方案中的调节阀协同工作，共同达到节能的目的。

换热站部分测点如下：

a蒸汽采暖系统热工测点：

1、一次网侧蒸汽温度

2、一次网侧蒸汽压力

3、一次网侧蒸汽流量调节阀

4、二次网侧供水温度

5、二次网侧供水压力

6、二次网侧回水温度

7、二次网侧回水压力

8、二次网供水流量

9、二次网侧补水流量

10、室外大气温度（每个监控站取一个点，共两个点）

11、补水泵变频器的运行状态

b、生活水系统热工测点：

1、二次网侧供水温度

2、二次网侧回水温度

3、蒸汽调节阀

4、二次网侧补水流量

控制示意图如下：

图2-2城区换热站建设方案

自动控制方案借助于PLC控制器可实现自动控制。

2.1.2二次网循环水泵控制

根据二次网进出口温差及室外温度曲线进行调节二次网循环水泵。当二次网循环水泵以二次网进出口压差为主调参数时，由于补水压力稳定，实际上也就是根据供水

母管出水压力为主调参数来调节变频器。在满足二次网供水出口、回水进口的差值的前提下根据供水出口的压力来闭环调节。保证了换热机组的进出口压差满足设备运行的条件。二次网循环泵的调节必要时还要根据最不利点压差来实现循环水量的调节，使管网的水能够全部循环、使所有用户能够得到足够的热量。

控制框图如下:

给定值（二次网进岀口压差）循环泵控制

图2-3二次网进出口压差及温差控制

当以室外温度为主调参数时，循环水泵下限频率要保证满足二次管网最不利点供 回水压差的最小值，上限频率不能超过二次网供回水压差的设定值， 在此频率范围内

循环水泵根据室外温度修正的供水温度曲线调节。

图2-4根据室外温度控制

2.1.3 —次网调节阀控制

根据换热站运行曲线编辑，通过检测二次网供水温度和室外温度，自动调节蒸汽 电动调节阀的开度，实现换热站自动调节调节；

也可以根据不同的时间段（如白天、

夜晚不同，冬季、春季不同）设置 2条或2条以上的供暖曲线，监控中心也可以根据 经济分析，自动生成经济运行的曲线，管理人员通过网络可以修改运行曲线和设定参 数，完成运行曲线的修改、移植；一次管网调节阀调节的主调参数是二次管网的出水 温度，同时考虑到室外温度、时间、二次网供回水温度差（

DRT ）的补偿。

室外温度修正

时间修正

PV

二次网供、回水温度

图2-5 一次网调节阀控制

根据室外大气温度及供暖时间的变化， 按照要求的供热曲线，计算机自动计算出 二次网出水温度设定值，然后调节一次网调节阀以便达到设定值。在软件设计上，将 二次网出水温度设定曲线做成折线给定方式，可由用户根据实际供热的要求键入。

智能变形

•

控制增量 PID 调节

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综合限幅

调节阀

一次网调节阀控制

调节通道 -----------------------