基于台达PLC与HMI的换热站系统设计.PDF

基于台达PLC 和HMI 的换热站系统设计 The Design of Heat Exchange Stations System Based on Deltas PLC and HMI. 文：中达电通股份有限公司 趙成亮 【摘要】本文主要介绍换热站监控系统的组成、功能及实现方法。 【Abstract】This article introduces the composition,function and the method of heat exchange stations monitoring system. 【关键词】SA2 系列PLC；B07 触摸屏；组态王；变频器；换热站；一次网；二次网 【Keywords】PLC;HMI;inverter;heat exchange station 换热站是供热系统中的重要组成部分，本文以东北某小区换热站为例介绍了换热站监控 系统的组成、功能及实现方法。本案例采用的控制系统为台达PLC，以此结合触摸屏进行现 场数据采集。远程上位机使用组态王软件进行搭建，通过换热站与控制室之间的以太网通讯 连接，实时监控供热工况，并根据现场情况及时调节换热站参数，提高换热站的自动化程度， 降低运行成本，增强可靠性。 传统换热站大多采用人工监控，一方面浪费人力，另一方面在出现事故隐患时操作人员 难以发现，易造成热力失衡，影响供热效果，还会造成能源的极大浪费。如在换热站中引入 PLC、触摸屏及上位监控系统等自控设备，可对现场设备实时监测和控制，不仅大大提高了 工作效率，降低了故障发生率，还使控制过程更加直观、调节和控制更加方便。 1 换热站 换热站自控系统按设备类型分，可分为温度及压力变送器、流量计电动调节阀、循环 泵及补水泵；按控制回路分，则可分为一次管网流量控制回路和二次管网控制回路。 1.1 一次管网回路控制 换热站的一次管网回路控制，主要是热负荷控制。通过控制调节一次管网回路上的电 动调节阀，来调节流过换热站的一次管网热水的流量，从而实现对二次管网出水温度的控制。 1.2 二次管网循环泵控制 换热站系统二次管网循环泵是通过变频器来调节控制的。一般循环泵采用供回水温差 结合供回水压差的控制方式。控制系统根据实际情况，设定一个供回水压差目标值以满足二 次管网的供暖水循环。在此基础上，PLC 系统通过测量供回水温差来对循环泵进行修正。当 二次管网供回水温差偏大时，则提高循环泵转速，加大二次网的流量，提高二次管网的回水 温度，以改善供热效果；当二次管网供回水温差过小时，需适当降低循环泵转速，减小二次 管网的流量，实现小流量大温差的运行模式。这种循环泵的控制方式可以起到节约电能及热 能的效果。 1.3 二次管网定压补水控制 二次管网的补水控制采用的是定压控制。当系统失水时，二次管网压力下降，系统会 通过变频器控制补水泵以一定的转速进行补水，补水泵的转速根据当前压力与目标压力的差 值均匀调速，从而避免补水泵在启动和停止时对二次管网系统的冲击。 2 系统设计 该东北小区换热站以就地控制为核心，将现场的温度、压力、热量、流量、液位、 阀门开度、泵的起停状态等信号传输到控制器，由其进行采集和控制，再通过以太网通 讯的方式，与上位机保持实时连接。 2.1 现场仪表和执行机构 换热站仪表和执行机构清单如表1 所示。 表1 仪表和执行机构清单 序号 名称 个数 1 铂电阻传感器 5 2 压力变送器 4 3 热量表 1 4 流量计 1 5 液位传感器