无人值守换热站采集与控制

无人值守换热站采集与控制无人值守换热站是根据用户的需求，依据室外温度的变化调节二次供水温度。在保证终端热用户的室内温度在一定的范围内，达到最大限度的节约能源，也要实现在换热站无人值守的情况下远程控制相关参数，保证整个热网的热力平衡。

（一）无人职守换热站组成

由换热站自动控制系统（下位机）、通讯系统、监管中心管理系统（上位机）三部分组成。其中换热站自动系统可独立完成本地控制；各个换热站利用通信系统将现场监测数据，运行状态数据传给监控中心管理系统，同时接受监控中心管理软件对各站的运行参数的调整。

（二）无人值守换热站数据采集

（1）数据采集

系统完成一次数据（过程参数、设备状态）的获得，如温度、压力、模拟量参数要经过流量、液位的模拟量和设备状态等开关量信号。从现场一次仪表由信号电缆直接到系统控制柜内部端子，进行一次滤波、放大倍数、采样周期、报警、线性变换、非线性变换、信号转换等预设置；一次开关量状态要经过防抖、报警等预设置。

（2）主要采集参数

♦室外温度

♦一次网进水温度、压力

♦一次侧流量、累计流量（积算器）

♦二次网进回水温度、压力

♦供热高、中、低区流量、累计流量

♦补水箱液位

♦循环泵、补水泵变频器运行电流、频率、温度

♦输出（控制）

♦电动调节阀的开度

♦补水泵状态

♦补水泵与循环水泵变频器运行状态（起/停/故障）

♦补水泵与循环水泵运行状态（起/停/故障）

♦泄压阀状态（电磁）

♦电能表用电量

♦伺服电机运行状态（起/停/故障）

（三）无人值守换热站自动控制

（1）二次供水温度调节控制

控制元件是唤起一次水出口的电动调节阀，该阀门控制换热器的一次供水流量。将预设定温度作为给定值，二次供水温度作为反馈值，阀门的开度作为输出值，保证二次供水温度的恒定。预设定温度根据室外温度和供热站给定的值计算得出。

（2）循环泵自动控制

换热站内循环水泵以变频的方式工作，由压力传感器检测供水与回水管网实际压差，并与设定压差比较后输出偏差信号，由偏差信号控制调整变频器输出，改变水泵转速，使管网压力不断向设定值趋近。循环泵异常

停运时，PLC控制系统关闭一次网电动调节阀。同时，维持补水系统自动运行。

（3）补水泵自动控制

为了保持热网运行的稳定性，热网补水系统应保持一定的水压，即保持系统恒压点的压力恒定。根据采集到的二次网供水压力，通过变频器控制补水量，使管网压力不断向设定值趋近。在补水箱缺水时自动停泵，防止补水泵空转烧毁；当系统初次注水时由于补水量大，可控制两台补水泵同时工作，缩短初次补水时间。当一台补水泵无法通过变频补水达到所要求的压力时，控制器可使另一台备用泵以工频的方式进行补水，最终实现更加智能化的恒定补水控制。

（4）补水箱液位调节控制

补水箱底部侧面安装一台液位变送器，用于测量水箱水位。水箱进水管道上安装一台电磁阀，用于控制水箱补水。水箱水位显示控制器设有上、中、下3个水位控制限，当箱中水位从上限降到中限位置时，控制器输出补水启动信号，开启电磁阀，补至上限时，控制器输出补水停机信号，关闭电磁阀，停止补水。当水箱水位高于设定值时，向中心站报警。当水箱水位低于下限时，向中心站报警。

（5）自来水停水控制

当自来水停水时，其控制方式为首先回水压力低时，起动补水泵，当水箱水位超低时，即判断为自来水停水。此时，停补水泵。当回水压力过低时，停一次网电动调节阀、随后停循环泵。

（6）系统停电控制

PLC控制系统柜内安装一台UPS备用电源。当PLC检测到系统突然停电时，关闭一次网电动调节阀。

（7）一次网停水控制

当中心接到热力公司停止供水命令后，对于短时停水，由中心站控制关闭一次网电动调节阀；对于长时间停水时，除关闭一次网电动调节阀外，同时关闭循环泵，但不停补水系统，维持管网压力。

（8）控制切换

无人值守站设计运行方式是全自动运行，当控制系统或设备需要时，其控制方式可切换为手动运行方式。手动调节一次管网电动调节阀和补水箱电动调节阀；手动控制循环泵和补水泵启、停，增、减泵的转速。（9）故障预警

●换热器故障自我诊断及提示功能

根据换热器进出口实际压差（一次侧、二次侧）与换热站刚投入时的压差进行比较，从而监测换热器的堵塞及结垢情况，并通过（HMI）或上传控制中心给出提示。

●系统不正常失水警告功能

当两台补水泵长时间连续处于工频运行状态时，则表明系统出现不正常失水，管路可能出现泄漏，提示运行人员检查管路是否破裂。

●一、二次供回水压力报警功能（上下限，可修正）。

●一次流量调节阀失控报警功能。

●补水箱液位报警功能（上下限，可修正）。

●通讯异常报警功能。

●补水泵、循环水泵状态异常报警功能。

●电磁阀失控报警功能。

●变频器工作异常报警功能。

●伺服器工作异常报警功能

●控制器通过组态软件可以对所要报警进行存储。系统存储的报警不会因

为系统掉电而丢失。