马兵站-中期报告.docVIP

河北工业大学城市学院本科毕业设计（论文）中期报告 毕业设计（论文）题目：换热站自动监控系统软件设计 专业： 测控技术与器 学生信息： 学号：085215 姓名：马兵站 班级：测控C083 指导教师信息：姓名：何晓东 职称：实验师 报告提交日期： 一：换热站交换自动监控系统构造 1通过PLC对压力、温度、流量等模拟量参数参数进行实时采集和处理。 2换热站的自动控制，即实现整个供水过程的全自动控制，进行故障诊断，并在监控画面上显示各工况参数并控制设备运行状态。 3根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供水温度之间的对应曲线。控制器可以通过这条曲线根据室外温度传感器测量的室外温度对二次加热供汽流量进行控制，达到对供水温度的控制。 4通过采用压力传感器、控制器以及变频器来实现对供水压力的自动控制 5通过调节电磁阀的开度，控制供水流量 6采用手操器/自动控制。当上位机或下位机出现故障时切换手操器控制，确保回水压力准确稳定集中供热的任务是按照热用户的需要和要求，把热能从热源经供热管道输送给各个热用户。而为满足热用户的要求，保证供热系统的安全性、可靠性，集中供热系统热网首站的热力系统的选择显得尤为重要热力站就地监控系统：以SuperE RTU为核心，现场的温度、压力、热量、流量、液位、阀门开度、泵的启停状态等信号传输到控制器，由其进行A/D转换并作出判断和处理，实现现场的就地控制。·现场和执行机构：包括温度、压力、热量、流量、液位等和、阀门执行器等执行机构。·通讯系统：以有线电话网（PSTN）为传输介质，实现热网热源调度中心与热力站就地监控系统的通讯；以双绞线（以太网）为传输介质，实现中控室内部工作站与厂区办公管理系统的通讯。·热网热源调度中心：作为整个供热系统的运行调度枢纽，能够完成所有的数据处理和控制功能。 补水泵控制在中央控制室能对整个热网控制系统进行在线实时数据采集、控制，并实现管网分析与仿真、故障诊断、报警、历史数据处理、趋势显示、报表打印等功能。供热管网回水经过基本加热器后，水温由60升至90～110。加热器的加热主汽源为1～4＃机抽汽，压力在0.118～0.35 MPa之间，备用汽源来自厂用减温减压器。加热蒸汽经热网加热器后凝结水进入疏水罐，供、回水压力是热网安全运行的重要参数。供水压力过高可能造成热水管道及用户暖气片的破裂；循环热水的流失会使回水压力过低，有可能形成热水汽化，引起热交换器的剧烈振动。恒压控制的最佳方案是对补水泵进行变频调速控制，但考虑到成本问题以及此处对压力的稳定性要求并不高，只要压力不超出某一范围即可，所以采用补水控制方案。 换热器中供热蒸汽提供的热量部分被热水吸收，也就是说换热器的效率不可能为％。换热器的换热效率一方面由换热器的结构决定，另一方面由于换热器内部结垢而使效率降低，当换热效率低于某一值时（例如75％），系统做出提示报警，提示操作人员及时除垢。过热蒸汽经换热器后变成凝结水，因此其提供的热量为：Q1＝W*γ（2-1）式中，W—外网蒸汽质量流量，γ—过热蒸汽汽化潜热。当系统不补水时，供水流量等于回水流量，此时瞬时供热量为：Q2＝*M2(T1-T2)（2-2）当系统处于补水状态时，供水流量M1等于回水流量M2与补水流量M3之和，此时瞬时供热量为：Q＇2＝Cp*[M2*(T1-T2)+M3*(T1-T3)](2-3)式中，T1为供水温度，T2为回水温度，T3为补水温度，Cp为水的比热容，因压力和温度都不太高，为简化计算，取Cp＝4．1868（MJ／T·C），流量单位是t／h，热量单位是MJ。因此，当不补水时换热器的热效率为： n＝Q2/Q1 *100%（2-4）当补水时换热器的热效率为：n＝Q＇2/Q1 *100%（2-5）前馈＋反馈控制算法因补水温度较低，当补水泵开启时，会使供水温度迅速降低，而且由于压力的变化需经常开关补水泵，所以这是引起供水温度波动的一个重要原因，采用前馈控制会使系统性能得到较大改善。比较式（2-2）、（2-3）可以看出，如果要保证补水前后供水温度T1不变，需在开启补水泵的同时，加大供热蒸汽量，多提供：ΔQ2＝Q＇2-Q2＝Cp*M3*(T1-T3)的热量。考虑到换热器的热效率，供热蒸汽流量需增加：ΔW=ΔQ2/n*γ=Cp*M3*(T1-T3)/n*γ(3-1)而不补水时供热蒸汽流量为：W=Q2/n*γ=Cp*M2*(T1-T3)/n*γ(3-2)其相对变化量为：ΔW/W =[ M3*(T1-T3)]/[ M2*(T1-T3)](3-3)设系统采用对数特性阀，理想流量特性用下式表示：W＝Wmax*R(l/L-1) (3-4)式中：W、Wmax———控制阀为某一开度及全开时的流量l、L———控制阀为某一开度及全开