无人值守换热站的智能控制系统

摘要：介绍了一种具有无人值守功能的换热站智能控制系统方案，该系统主要由HMI、PLC、变频器、GPRS通讯模块组成；重点阐述了自动控制二次供水温度的策略，循环泵和补水泵的变频控制方案，通过GPRS网络进行远程监控的数据传输设计。

关键词：换热站；PLC；PID控制；HMI；GPRS网络

一、引言

当前许多城镇都采用了集中供热，符合了节约能源、环保要求、政府政策等几方面的要求。集中供热系统分三部分：热源、热力网和热用户。热源制备蒸汽；热力网传输蒸汽和热水；热用户指用热场所。热力网则由一次网、二次网、换热站三部分组成。本论文介绍的换热站控制能实现按需供热，根据当前室外温度变化对二次网供、回水温度、流量进行自动调节，从而实现无人值守并节能的目标。

二、系统组成

无人值守换热站监控系统由现场一次仪表、现场控制设备、GPRS通讯网络及数据监控中心四部分组成。现场一次仪表包括温度传感器、压力变送器、开关阀、电动调节阀等，完成现场数据采集任务；现场控制设备包括PLC、HMI和二次仪表，将采集来的数据通过GPRS通讯网络传递到数据采集服务器，进入数据监控中心；数据中心由数据采集服务器、监控工作站、工程师站、激光打印机等组成，完成监控管理、工程师管理及维护、数据打印等任务；GPRS网络负责在数据中心计算机与数据采集设备之间传输数据的功能，而数据监控中心具有处理各种数据并显示在组态画面上，实现各种远程控制和计量计费的功能。

该系统通过循环泵使热水在二次网中运行，循环泵的开启的大小由二次回水温度和回水温度设定值的差值来决定，而回水温度设定值由室外温度来确定。PLC采集室外温度、二次回水温度，并通过程序运算得出结果来控制变频调速，从而对循环水流量进行调节，保证二次网回水温度值达到设定值，以达到供热效率和节能效果的平衡。

热力管网的水压降低可能是由于管道、阀门的泄漏引起，如不及时进行补水，除了会造成管网压力下降外，还有可能会造成整个供热系统非正常运行。换热站一般配两台补水泵，正常情况下运行一台补水泵即可满足系统补水需要。当系统处于严重失水时，并且一台补水泵达到了工频转速在一定时间内仍无法满足补水需要时，另外一台补水泵自动投入运行，实现恒压补水控制。

三、系统功能

3.1.数据监控中心功能

供热无人值守换热站设计方案..

供热无人值守换热站设计方案一、我厂供热现状目前我厂现有换热站房3个，目前3 个换热站房均依靠工作人员24 小时值守，导致换热站运行成本居高不下，同时存在大量人员费用与安全隐患等一系列问题。本次改造目标是在现有换热站的基础上，通过局部改造、优化（能保留的保留），实现换热站的集中控制、无人值守，最终达到减员增效、降低运行各项成本的目的。二、改造技术要求 1、改造原则先进性采用国际领先的工业自动化控制技术和数据存储管理技术，效益高，投资少，所有设备及设备安装须达到国家相应规定的标准，具有科学、先进、便于维修和管理的特点，可以保证在未来5~10 年不落后于最新技术的发展。稳定性系统注重稳定性和可靠性，图形界面友好，无故障运行时间长。经济性减少一次性的投资，并确保系统具有很高的可靠性和极低的故障率，将功能变更、运行与维护费用减至最低限度。安全性严密的技术防范措施保障系统安全。在确保供热系统运行安全、可靠的前提与基础上，可以实现其经济性，节约能源。可靠性系统对使用环境（温度-25C ~50C，相对湿度5%~95%）具有良好的适应性，并确保具有极低的故障率。可扩展性包含硬件的可扩展性和软件的可扩展性两个方面，升级扩充只需要增加模块，保护投资成本。 2、总体要求

利用先进的工业自控技术、计算机技术、通讯技术创建换热站远程监控管理系统，对系统实施更科学、更规范的监控管理，提高中心调度的监控能力。2.1 系统设计原则根据当前供热的现状及应用需求，供热集中控制监控系统设计原则是以先进性与实用性相结合、产品生命周期长、管理维护方便、系统集成度高和保护投资者利益为主要技术特色，以适应当前应用和后续发展的需要。设计指导思想以“实用、可靠、先进、经济”为基本原则。易操作良好、直观的人机界面，充分考虑操作人员的操作习惯，操作人员不需要经过特别专业训练就能够进行使用，工作效率高。易管理实现分级管理，授权服务的原则，设置程序管理员，对于不同的级别权限使用进行合理的管理。易维护平台的一致性强，便于维护，并具备自诊断功能，支持多种通讯方式：RS232、 RS485、TCP/IP网络及GPRS无线通讯等。保证质量远程操作与自动控制能及时调节各种参数，并反馈迅速，保证所调温度在用户适宜的温度范围内。系统在调节过程中应流畅，不能无故出现卡涩、停顿等故障。节约投资另外在如何保证工程质量的同时，减少投资是每一个工程项目都要面对的问题。要求在保证工程质量、满足供暖要求的前提下，尽量节约改造资金。三、系统组成及要求系统由换热站的自动控制系统、各个换热站与监控中心之间的通讯系统、监控中心管理系统三个部分构成。（以下图为例）

无人值守换热站设计方案

太原邦意无人值守换热站设计方案一、引言集中供热因具有节约能源和改善城市环境等方面的积极作用，而日益成为城市公用事业的一个重要组成部分，是国家大力推广的节能和环保措施。随着我国的城市集中供热规模也不断扩大，科学的管理热力管网具有非常重大的经济和社会效益。根据用户的具体要求，对于该供热自控系统，既要根据室外温度的变化调节二次侧供水温度，保证终端热用户的室内变化不超出某一范围（18±2℃，最低不低于16℃），这样既保证终端热用户有一个舒适的生活、工作环境，也可以最大限度地节约能源，同时也要实现在换热站的无人值守的情况下中控室可以远程调度每个热力站的参数，保证整个热网的热力平衡，供热系统可以安全可靠地运行。并初步实现热网热量的计量。二、系统组成本系统由换热站的自动控制系统、各个换热站与监控中心之间的通讯系统、监控中心管理系统三个部分构成。（见系统构成示意图）换热站PLC 控制系统可独立完成本地控制。各个换热站利用通讯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，同时接受监控管理软件进行的运行参数调整。各个换热站与监控中心采用GPRS 通讯方式。监控中心管理系统安装在中央调度室的工控机上，通过GPRS 网络和下位的换热站通讯模块相连，完成换热站运行与管理系统数据之间的数据交换，既可以监视各换热站的运行情况，也可以调整工程师站操作员站其它站点天线通讯模块控制系统输入检测输出控制温度输入压力输入泵状态输入电动调节阀调节控制报警输出补水系统调节控制循环系统调节控制其它控制水箱水位输入1#换热站热量计进口温度输入一次流量输入水泵电参数输入电动调节阀输入出口温度输入除污器差压输入除污器控制除污器控制除污器差压输入出口温度输入电动调节阀输入水泵电参数输入一次流量输入进口温度输入热量计 1#换热站水箱水位输入其它控制循环系统调节控制补水系统调节控制报警输出电动调节阀调节控制泵状态输入压力输入温度输入输出控制输入检测控制系统通讯模块天线系统构成示意图

胶带机远程集中控制系统-皮带远程集控系统-胶带机远程控制系统-胶带机无人值守系统—方案

胶带机远程集中控制系统，皮带远程集控系统，胶带机远程控制系统，胶带机无人值守系统—方案徐州中测电子科技有限公司位于中国矿业大学国家大学科技园，公司以教育部直属的全国重点大学，国家“211工程”重点建设的高校-------中国矿业大学的高新技术为核心。主要从事煤矿安全生产监测监控系统的研发、生产以及相关安装工程、售后服务等。在多年发展历程中公司始终秉承“精诚服务，精益求精”的经营方针，坚持以市场为导向、以满足用户需求为目标，通过调整营销策略，加大科研开发，强化基础管理等举措，近年取得了较好的经营业绩。随着公司各项管理趋于完善，高技术人才的不断引进，先后研制开发出煤矿井下应急救援广播系统、煤矿井下排水自动控制系统、煤矿主通风机在线监控系统、煤矿光纤工业电视系统、全矿井综合自动化系统等科技含量高、市场需求大的高新技术产品。公司的理念是通过科技创新，帮助矿山企业实现安全生产、节能减排、减岗提效，并改善煤矿职工生产环境条件，提升企业形象。公司业务主要专注以下2个方面：综合自动化类：矿用语音应急救援系统、煤矿人员定位系统、井下无线通讯系统（井下小灵通）、通风机在线监测监控系统、水泵远程控制系统、矿井综合自动化监控系统、煤矿井下变电所自动化系统、煤矿井上/下胶带机地面集中控制系统、大屏幕投影系统等。

检测仪器类：钢丝绳无损探伤仪、钢丝绳安全检测仪、通风阻力测试仪、防爆电器保护性能智能试验台、高压防爆电器多功能试验台等。系统概况：胶带输送机是煤矿生产中非常重要的运输设备，它能否安全高效地运行，直接决定着矿井的产量和效率。老式胶带机控制系统一般单条皮带独立控制开停，系统分散，控制的灵活性差，且各皮带的配置差异较大，操作人员岗位多，劳动强度大，运行效率低，且易引起操作失误，造成设备损坏，甚至人员伤亡，给矿上带来重大的损失。实现胶带输送机的远程集中控制就显得更加必要。我公司开发的胶带机远程集控系统可实现对系统全部胶带机及设备的集中监测监控，提高生产效率，降低事故率，减少故障处理时间、减少现场操作人员、提高经济效益。该系统采用先进的并行处理技术，操作方便、灵活、可靠性高，抗干扰能力更强。分布式控制结构，保护功能齐全。具有胶带跑偏保护、速度检测、打滑和超速保护、急停闭锁、堆煤检测、温度检测、烟雾检测、纵向撕裂保护、自动洒水、语音提示等完善的检测和保护功能，现场可编程功能及组网功能强，采用开放式编程软件和开放式的数据通信协议，可与综合自动化及信息化系统实现汇接。系统结构：系统采用全分布式控制结构，主要由井下控制分站、传感器及保护装置和综合操作台构成。综合操作台位于地面中央控制室，控制分站之间采用工业以太网络或工业总线结构连接，

吕梁换热站无人值守改造方案

离石换热站远程监控系统武汉科乐特科技有限公司 2016年4月

1、概述随着国民经济的不断进步和人民生活水平日益提高，社会对环境的要求越来越高。近年来国家大力提倡城镇集中供热，改变原来各单位、各片区自己供热、单独建立锅炉房给城市带来的污染，由城市外围的一个或者多个热源厂提供热源，市内各片区建立换热站，统一给用户供热。这样就大大减少了燃煤对城市环境的污染，同时也节省了能源，所以可以说这是一项即造福当代人民又造福后代子孙的伟大工程。随着科学技术的日新月异，尤其是计算机、通讯技术的迅速发展，自动控制水平也得到了快速的发展和广泛的应用，尤其是在人们对供热质量的要求不断提高和能源紧张的今天，提高供热质量同时节约能源势在必行。所以，目前各地供热公司新建换热站大多都是无人值守换热站，同时对老的换热站的改造也在向无人值守换热站靠拢。供热系统是一个多参量、大滞后的复杂系统，供热系统综合节能控制技术，有针对性的解决供热系统热源、管网、终端用户三个部分实际问题，提供三个主要环节的信息化管理平台，实现了热源控制一体化，管网智能化，终端用户信息化；解决了系统整体过量供热，管网存在水力失调，室温存在冷热不均及锅炉冷凝水的问题，达到整个系统的节能目的；提高了供热品质及舒适度，延长了设备的使用寿命。我公司研发的无人值守换热站远程监控系统是集现代计算机技术、自动控制技术和通讯技术为一体的，全面地监测热网的运行参数，控制热网的供热温度，为“按需供热”提供有效技术保障。

2、需求分析及设计目标建立以热网控制中心为核心的一级或多级热网监控系统。实现换热站的无人值守监控系统和巡检核查登记系统，是本方案所要解决的问题。宏观掌握供热系统运行状况、运行质量。保证供热系统的运行参数。对热网的水力工况和热力工况进行全自动调节，解决各换热站的耦合影响，消除热网水平失调，平衡供热效果。以节省总供热量为目标，在满足热网用户基本采暖要求的前提下尽量减少总供热量，从而达到提高经济效益的目的。更好地进行供热系统设备的维护及管理。及时检测报告供热系统故障，作到防微杜渐，防患未然。为热网如何经济高效运行提供分析基础和分析依据。通过记录的热网运行历史数据，在一个采暖期结束后与前期数据进行比较分析，查出主要能耗来源，为今后的节能挖潜改造提供条件。 3、设计原则 ◇安全可靠稳定性原则系统的安全可靠运行起着十分关键的作用，因此在系统建设过程中，将系统的安全、可靠、稳定性作为设计的首选原则。终端应具备较强的抗干扰能力，严格全面的权限管理。只有安全可靠的系统才能达到令人满意的结果。在方案设计时，首先应考虑选用稳定可靠的产品和技术，使其具有必要的冗余容错能力，为用户提供高

地磅无人值守自动称重系统介绍

地磅无人值守系统主要针企业在原材料采购、产品销售及厂内物资调拨过程进行的计量称重，可配合RFID(无接触射频设备)刷卡系统，视频监控系统、红外监控系统，语言指挥系统、信号控制系统实现无人值守系统过磅管理系统。本系统可以自动采集毛重、皮重信息、车辆称重图片、可自动统计净重、自动进行打印、可以通过局域网、因特网连接实现数据和图片的实时监控，磅单的查询可以关联图像信息。公司领导可以在任何一台机器查询到称重数据，加强公司企业内部管理水平。硬件设备安装示意图水泥企业应用地磅无人值守系统后可加强磅房管理，细化管理过程，强化现场控制，严格控制地磅发货流程，详细记录发货过程中的业务数据（如历史皮重、历史毛重等）、附加数据（如视频录像、照片等），用信息化手段进一步提高管理水平，加强控制力度，杜绝营私舞弊。地磅无人值守系统功能特点磅房管理实现的基础功能之一，实现联机取数能够彻底避免人工读数登记的误差和一些其他的人为错误，是磅房管理的基础。

主要特点表现：支持各种流行的地磅；LED或其他显示屏向车主展示读数；系统能够自动读取车辆毛重、皮重数据，自动计算出净重并打印出磅码单。系统不允许司磅员随意修改计量数据，如果磅单错误必须要修改时，可以修改客户资料、物料等信息，但不允许修改毛重、皮重等关键数值，同时标记单据为已修改，并记录修改时间、修改人，以备查询。磅码单只准打印一次，特殊情况下需要多次打印的，系统会自动记录打印时间、打印人及总共打印的次数，以备查询。通过管理设置，系统必要时允许手工录入数据进行制单，但标记数据来源为手工录入，以备查询。系统能够自动生成各种明细报表、汇总报表、任意统计报表、多种任意制定的分析图形，如能够生成本日或历史日入场明细表、出场明细表、发货日报表、发货台帐、发货统计表等。散装水泥车辆无人值守过磅称重视频监控系统磅房管理中除了需要提高计量的准确性外，防止营私舞弊是个重点问题。磅

换热站控制系统设计

换热站控制系统设计 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

吉林化工学院信控学院专业综合设计说明书换热站控制系统设计学生学号：学生姓名：专业班级：指导教师：职称：起止日期：吉林化工学院 Jilin Institute of Chemical Technology

专业综合设计任务书一、设计题目换热站控制系统设计二、适用专业测控技术与仪器专业三、设计目的 1. 了解换热机组工艺流程； 2. 了解温度、压力、液位及流量等工艺参数的信号测量及传输方法； 3. 掌握PLC各种典型信号（二线制、四线制变送器及热电阻、热电偶）接线方法； 4. 掌握PID控制算法及其在PLC中的编程和离线仿真及调试方法； 5. 熟悉自控工程实践设计及应用的一般步骤和实现方法。四、设计任务及要求某换热站工艺流程如下图所示，一次网进水由热水锅炉加热，经板式换热器与二次网进行换热后再返回锅炉。二次网循环水由循环泵P201加压后进行换热器，加热后进入管网对居民住户进行循环供热。控制要求： 1．二次网供水温度PID控制：通过一次网调节阀V101进行供水温度定值控制； 2．二次网供水压力PID控制：通过循环泵调频进行供水压力定值控制； 3．补水箱水位限值控制：水箱水位小于低限时开补水阀，大于高限时关补水阀； 4．二次网回水压力限值控制：回水压力小于低限时启动补水泵，大于高限时停泵； 5．连锁控制（选做）：水箱水位小于低低限时，补水泵禁止运行；二次网回水压力小于低低限时，循环泵禁止运行； 6．流量/热量累计（选做）：增加一次网流量和回水温度仪表，实现流量和热量累计。五、设计内容 1. 总结IO点表，并进行PLC系统选型； 2. 设计控制系统IO信号接线图纸； 3. 按上述控制要求编写和设计PLC控制程序； 4. 设计上位机操作画面，包括工艺流程画面、操作画面、趋势及报警等画面； 5. 撰写设计说明书。六、设计时间及进度安排

无人值守换热站设计方案讲解

三、无人职守换热站的自动控制系统换热站由水-水换热器组成的换热系统、循环水泵组成的循环水系统、补水泵组成的补水系统来构成。在控制过程中，需要采集大量的物理量，如压力、温度、流量等模拟量参数，通过PLC控制器对这些参数进行实时采集和处理。换热站PLC控制系统对一次网的电动调节阀、二次网的循环系统、补水系统等控制对象实施自动控制，即实现换热站系统的全自动控制。无人值守换热站的自动控制系统主要完成数据采集、自动控制、参数存储、实时通讯、故障报警等功能。可独立完成本地控制，也可受控于监控中心。 1、换热站数据采集将站内的温度、压力、流量、水箱水位、电动调节阀状态、补水泵的启停状态、循环泵电流、电压、报警等参数采集、显示并上传监控中心。换热站监控参数包括：室外温度一次网的供/回水压力、温度一次网的流量、热量、累积流量、累积热量一次网除污器差压二次网供/回水温度、压力补水流量、累计流量水箱液位循环泵电压、电流、功率、频率；补水泵电压、电流、功率、频率；一次网电动调节阀阀门开度；二次网回水泄压电磁阀状态；补水电磁阀状态；补水流量自来水压力自来水流量循环水泵和补水泵的启停及运行状态等; 运行参数的越限报警；

无人值守综合监控系统应用

无人值守综合监控系统应用随着无人值守变电站管理模式的全面推广，在监控中心通过现有的电力通信网对所属变电站实现远程实时视频监控、远程故障和意外情况告警接收处理，可提高变电站运行和维护的安全性及可靠性，并可逐步实现电网的可视化监控和调度，使电网调控运行更为安全、可靠。无人值守变电站综合监控系统，需要将远程的视频监控、报警管理、动环数据采集、门禁管理、综合联网、分布/集中存储等系统功能有机的结合起来，做到既可以远程的监视、遥控和图像的传输，又具备动力环境的整体监控，并且具有通常联网报警网络的功能、门禁管理人员出入控制功能等，这些功能的完美结合能更加有效地预防事故发生、打击犯罪、保障财产安全，确保系统运行稳定，将变电站安全防范技术提升到新的水平，这已成为当前无人值守变电站发展的主要方向。无人值守综合监控系统，其集成以上功能，减少巡检人员工作强度，弥补变电站取消运行人员直观性不强的弱点，加强对变电站的安全、保卫工作，提高变电站运行水平，解决了传统的无人值守变电站管理系统多套、无法统一联动、管理的弊端，为变电站的科学管理提供了更为集中有效的技术支撑。一、系统特点该系统采用第三代网络监控技术。不仅适用单个变电站的独立监控管理、实时监控，更适合多个变电站的远程集中管理。可以实现跨平台操作，只要能上网的地方就可以实时监测变电站设备工作情况。主要有以下几个特点。 1、实施方便快捷。该系统能够充分利用变电站现有的网络环境，直接将无人值守主机接入网络即可，不影响原有网络结构，易于日后系统扩展。无人值守工作站主机丰富的接口可以提供各种摄像机、电压电流传感器、温湿度传感器、水浸传感器、门禁控制器、电子围栏、红外对射、短信猫等设备接入功能。充分满足变电站用户对环境各种指标的监测要求。核心设备采用嵌入式操作系统，便于安装，无需人员管理，适于多种恶劣环境应用。 2、模块化设计。系统采用模块化设计，系统共分为音视频监控模块、环境动力监测模块、综合报警处理模块和门禁管理模块、网络传输模块。各个模块之间既相互独立又无缝集成，任何一个模块都不是独立的系统，功能间相互联动，比如刷卡联动报警系统撤防、联动摄像机抓拍录像、联动灯光打开。另一方面各个系统又相互独立，每个模块出现故障不会影响到其他模块的功能，系统更加稳定、安全。 3、集中管理。无人值守变电站，涉及视频、动力、环境、报警、门禁系统，只需要一套软件，一台主机，就可以实现对监控系统里的所有设备的监控管理。解决了市场上不少厂家的无人值守变电站视频、动环、门禁、报警系统需要多台主机，几套软件才可以实现管理的窘境，真正实现了多系统的综合管理。 4、无缝融合。单套系统集成以下功能：DVR视频存储、网传功能;动环主机实时检测环境/动力变量;报警主机集中布撤防综合报警管理功能;门禁出入控制管理功能;数据异常、报警等警情联动宏命令实现紧急预案实施;短信通知功能;远程控制功能;分布集中存储功能;动环数据叠加视频功能;核心主机脱机联网工作，断点续传功能。

基于PLC的换热站控制系统设计说明书

吉林化工学院信控学院专业综合设计说明书基于PLC的换热站控制学生学号：学生姓名：专业班级：指导教师：职称：起止日期：2016.8.29～2016.9.18 吉林化工学院 Jilin Institute of Chemical Technology

无人值守技术处理方案

大宗物料管理系统及无人值守系统解决方案

目录一、软件应用环境................................................................................................................. - 3 - 二、软件使用模块简介......................................................................................................... - 6 - 三、系统设计流程................................................................................................................. - 8 - 5.1、无人值守磅房管理系统安装示意图........................................................................ - 10 - 5.2、采购流程...................................................................................................................... - 15 - 5.2、销售流程...................................................................................................................... - 20 - 5.3、质检流程...................................................................................................................... - 24 - 5.4、系统运行安全管理..................................................................................................... - 26 -

换热站节能控制系统

换热站节能控制系统换热站是连接热源和热用户的重要环节，在整个供热系统中起着举足轻重的作用，热水管网又分为，一次网和二次网，一次网是指连接于城市热源管网和换热站之间的管网，二次网是指连接于换热站与热用户之间的管网，换热站主要是指连接于一次网和二次网，并装有与用户连接的相关设备、仪表和控制设备的机房。根据规模和设置地点不同，换热站又可分为首站、区域换热站、集中换热站和用户换热站。而且绝大多数换热站为了考虑供暖面积的扩容，设备的数量和容量都设计的留有一定余量，并且如果这些换热站的循环泵和补水泵采用人工开、关阀门控制流量，由于管路的阻力增大，必将造成电能浪费。因此换热站的控制系统节能设计与应用是换热站建设和改造的重点工作之一。一、换热站的重要组成部分换热站以及热水管网是连接热源与热用户的一个极为重要的环节。在整个供热系统之中扮演着十分重要的角色。热水管网有可以分为一次网与二次网，前者主要是指连接于城市管网与换热站之间的管网；后者则指的是连接于换热站与热用户间的管网。所谓换热站指的是连接于一次网与二次网且装有与用户连接的相关设备、仪表以及控制设备的机房。二、节能控制系统产品功能特征分析对于节能控制系统产品而言，其主要包括如下几个方面的功能特征： 1、节能控制系统的主要用途：换热站节能系统具有较多优点，包括：高效节能、智能化以及自动化等，且其用途十分广泛，如同热力公司热网控制、工厂、机关以及住宅小区等商业用建筑的供热采暖、生活用热水、空调等；各种需要换热场所；各类换热站的新建、改建以及扩建工程的配套设施等。 2、节能控制系统的主要特征：换热站设计理念十分先进，不仅会节省基建投资成本，而且还会使得安装维护便捷。实现系统的自动化控制，使得自动化以及智能化程度提高，便于操作。可实现无人值守、自动显示，也可以实现远程通信操作，且经过计算机网路进行全程的监控，与此同时，自动化控制以及人工操作可进行互相切换。该智能控制装置具有自动控制、气候补偿以及节能舒适等方面的特征，是当前智能建筑采暖供热的一个理想选择。

基于S7-200PLC的热力公司换热站控制系统设计

理工类大学本科毕业设计论文电气工程学院综合课程设计成绩评定表设计题目热力公司换热站控制系统设计姓名班级暂答辩小组成员（职称）：说明书主要内容：（小摘要）热力公司换热站利用热水或蒸汽作为热媒，由集中的热源向一个城市或较大区域供应热能。为了改变这一情况，多年以来供热行业一直在探讨开发能充分适应热负荷不断变化的细调节运行方式，以适应热负荷变化较大、调节频率较高对系统平衡能力的需求，满足热用户的合理需求，达到经济运行目的。 PLC控制换热站从技术上满足了这种需求，其原理是通过变送器远程采集系统运行数据，经有线或者无线方式将信号传递到控制中心进行中央监控，同时将控制信号以组态模式实时反馈，控制电控执行机构进行系统调节，实现对二次供、回水温度的合理控制和处理突发事故。本课题来源于换热站的控制与技术，如何随时了解换热站的工作情况和有关信息，并根据这些信息和室外温度对换热站进行及时调控，使供暖系统始终在一个最佳工况下运行，从而获得良好的经济效益和社会效益，这就是本课题的研究目的所在。评定成绩：答辩小组组长：年月日

目录目录引言 (1) 第一章绪论 (2) 1.1 换热站的发展概述 (2) 1.1.1 国外换热站发展概况 (2) 1.1.2 国内换热站发展概况 (2) 1.2 换热站的简介及运行现状 (3) 1.3 课题的来源及意义 (3) 第二章换热站的构成和总体设计方案 (5) 2.1换热站的简介 (5) 2.2换热站控制系统的构成 (5) 2.3 换热站控制系统的硬件 (6) 2.3.1换热器 (6) 2.3.2 循环水泵 (7) 2.3.3 阀门 (7) 2.3.4 温度计、阀门 (8) 2.3.5 PLC S7-200 (8) 2.4 换热站工作原理 (11) 2.5 系统总体方案设计思路 (12) 2.6 该方案要实现的控制功能 (13) 第三章控制系统实施方案 (15) 3.1 换热站与热用户的连接方式 (15) 3.2 温度的控制调节 (15) 3.3 循环水流量的调节控制 (16) 3.4 压力的调节控制 (17) 3.5 换热站总体控制系统方案 (18) 3.5.1 换热站控制系统设计 (18) 3.5.2 控制系统硬件总体框架图 (18) 3.5.3 换热站控制系统电气图 (18) 参考文献 (20)

换热站自动节能控制系统

换热站自动节能控制系统摘要：文章介绍换热站温度自动控制系统的构成和基本原理关键词：换热站S7-300PLC 电动调节阀PID控制包钢热电厂炼钢换热站采用人工操作、控制及运行管理,生产过程中大致根据生产生活需要,采用人工手动调节蒸汽阀门、回水阀门,以蒸汽加热凉水的方式来调节供热管道的温度,实现需要的供暖温度,但存在的问题如下: 首先入冬及初春季节早午晚温差较大,最高可达20℃,人工难以实时调节,此时存在能源浪费或者不能满足用户的要求的情况较多。其次由于阀门的尺寸较大,蒸汽压力较高,所以调节阀门不可能按照要求实时控制,存在较大的滞后现象,实际供热调节温度误差高达±10%左右,造成控制温度不能够准确反映实际需要的温度,控制精度较差,并造成大量的蒸汽损耗。另一方面由于人为手动调节,在户外温度高或低时,不能够及时调节供热温度,不是造成不必要的浪费,就是不能满足实际的需要,实现舒适的供热环境。 1、系统配置清单(表1) 2、原理说明 (1)整个换热站采用一台蒸汽电子调节阀门,针对汽水换热器的总进汽,采集供热系统的供水温度,综合当时环境温度后,给出一个供水温度给定值,打入蒸汽调节供水温度,当供水温度和回水温度差值满足正常需要以及出水温度达到要求时,控制进汽量,保障正常恒温,进汽阀采用高精度数字调节阀门进行PID闭环控制,稳定供热系统的供水温度。由此可免去人工调节进汽阀门,避免随机性、误差性、难操作及难控制的问题,同时可实现远程控制进汽阀门,达到自动控制的目的,杜绝±10%的调节误差,大量节约蒸汽。(2)系统采用SIEMENS公司的S7-300PLC 进行现场压力及温度信号的采集,进行信号的运算及处理,实时向数字调节阀控制器发送数据,调节电子蒸汽调节阀门开度,以适时调节供热温度,达到最佳的供热效果。系统可监视或控制的温度有:每台换热器供水温度、回水温度、环境温度;系统可监视的压力有:汽水换热器供水压力、回水压力。以上参数可使用SIEMENS 操作员面板进行控制或显示。(3)针对换热站冷凝水箱采用一台电动蝶阀进行水箱的恒液位差值控制,免去经常由人工进行调节。(4)系统改造后安全性强,运行率高,供热系统仍保留原有系统所有手动控制功能,又增加了一套自动化控制系统,两套系统可实现互为备用,整个供热系统安全性增加一倍,增强了整个系统的运行稳定性。

小型泵站无人值守PLC自动控制系统(精)

元器件:小型泵站无人值守PLC自动控制系统总装机容量1000kW以下的小型泵站在农田水利、防洪排涝泵站中占有相当大的比例,采用传统的单机控制和集中控制方式,运行管理成本较高,尤其在装机容量100kW以下的农田灌溉和作物喷管工程中的群布式小型泵站,使用人工值守运行,运行人工费用占运行成本较大比例。为了降低小型泵站运行费用,提高小型泵站的自动化程度,根据小型泵站的运行工艺特点,采用可编程序控制器(PLC进行控制,通过设定运行程序对整座泵站进行运行和监控,实现半无人值守或无人值守。通过无线传输设备联网,可以实现数十公里范围内多泵站无人值守泵站群控运行,大大降低小型泵站运行人工费用,让有限的运行费用更多的用于泵站设备改造、维修和维护,更有效提高泵站设备完好率和可用保证率。一、数据自动采集与检测数据自动采集与检测主要分为两类;模拟量数据和数字量数据。模拟量检测的数据主要有:水位、电机工作电流、水泵轴温、电机温度、流量;数字量检测的数据主要有:水泵高压启动柜真空电磁阀状态、水泵吸水管真空度及水泵出水口压力。数据自动采集主要由PLC实现,PLC模拟量输入模块通过开关量信号采集到PLC中作为逻辑处理的条件和依据,控制排水泵的启停。在数据采集过程中,模拟量信号的处理是将模拟信号变换成数字信号(A/D转换,其变换速度由采样定律确定。一般情况下,采样频率应为模拟信号中最高频率成分的2倍以上,这样经A/D变换的精度可完全恢复到原来的模拟信号精度。A/D变换的精度取决于A/D变换器的位数。同时,PLC所采用的A/D模块均以积分方式变换,可使输入信号的尖峰噪音和感应噪声平均化,适用于噪音严重的工业场所。二、系统功能及特点

无人值守地下换热站的施工建设与安全防护管理问题

无人值守地下换热站的施工建设与安全防护管理问题某公司区域热力站全部实现了无人值守智能控制，集中供热中换热站的安全可靠运行直接关系到整个系统的稳定运行。地下、半地下半地下换热站，其安全防护显得越来越重要。 1地下换热站的安全隐患由于地下换热站普遍存在空气质量较差、地面存在油脂及积水、操作通道狭窄、电缆线路维护不当等现象，这就埋下了许多安全隐患，也为安全防护工作带来了许多困难。 1.1电缆及其电缆沟故障引起火灾 1.1.1电缆短路事故引起火灾。供电线路、用电设备的短路会使短路点与电源间的阻抗突然减小，负载电流增大，瞬间将产生几万、甚

至几十万安培的强大电流。短路所产生的绝大部分热量作用在导线上，成为电缆火灾的点火能。 1.1.2电缆过载事故引发火灾。导电缆工作温度达到10小时以后趋于稳态，如果电缆中的电流超过安全载流，会导致热量无法及时散失，电缆外层的绝缘能力下降，造成漏电或短路，引燃绝缘外皮以及周围可燃物而引起火灾。 1.1.3电缆沟内防护措施不当，产生溢出的水侵入电缆沟，使电缆长期受水侵蚀，导致电缆绝缘电阻下降，造成电缆接地或短路，引发火灾事故。 1.1.4电缆绝缘层老化。据有关资料介绍为15～20年，绝缘层老化会使电缆的过载能力差，自燃温度点降低较多，容易造成电缆自燃。 1.1.5施工或生产过程中，由于电缆沟盖板缺失，孔洞封堵不严等原因，导致火源（烟头、电气焊火花）或小型动物进入电缆沟，引起电缆着火。

1.1.6在日常生产过程中，由于操作人员不熟悉、误操作，引起电缆头与主设备接口处产生强烈的弧光，从而击穿电缆，导致电缆火灾。 1.2排水设施不畅引起水淹灾害 1.2.1施工过程中，对地下穿墙套管封堵不严或换热站四周放水不严，直接导致地下水向换热站内渗漏。在雨季严重时，大量水溢流，造成站内换热站设备处于阴湿的环境中，长时间会导致站内动力设备锈蚀，电气设备启动时烧毁。 1.2.2换热站内爆管及抢修过程中，由于作业面积狭窄，现场操作困难，排水不畅，易造成人员烫伤、击伤、划伤等人身伤害事故。 1.2.3生产运行维护时，一二网水排污泄水，由于站内无排水沟或排水设施不畅，导致换热站内的水不能外排，处于水淹状态，容易引发水淹灾害及一系列事故。

山东无人值守换热站

山东供热无人值守换热站设计方案一、我厂供热现状目前我厂现有换热站房3个，目前3个换热站房均依靠工作人员24小时值守，导致换热站运行成本居高不下，同时存在大量人员费用与安全隐患等一系列问题。本次改造目标是在现有换热站的基础上，通过局部改造、优化（能保留的保留），实现换热站的集中控制、无人值守，最终达到减员增效、降低运行各项成本的目的。二、改造技术要求 1、改造原则先进性采用国际领先的工业自动化控制技术和数据存储管理技术，效益高，投资少，所有设备及设备安装须达到国家相应规定的标准，具有科学、先进、便于维修和管理的特点，可以保证在未来5~10年不落后于最新技术的发展。稳定性系统注重稳定性和可靠性，图形界面友好，无故障运行时间长。经济性减少一次性的投资，并确保系统具有很高的可靠性和极低的故障率，将功能变更、运行与维护费用减至最低限度。安全性严密的技术防范措施保障系统安全。在确保供热系统运行安全、可靠的前提与基础上，可以实现其经济性，节约能源。可靠性系统对使用环境（温度-25℃~50℃，相对湿度5%~95%）具有良好的适应性，并确保具有极低的故障率。可扩展性包含硬件的可扩展性和软件的可扩展性两个方面，升级扩充只需要增加模块，保护投资成本。 2、总体要求

利用先进的工业自控技术、计算机技术、通讯技术创建换热站远程监控管理系统，对系统实施更科学、更规范的监控管理，提高中心调度的监控能力。 2.1系统设计原则根据当前供热的现状及应用需求，供热集中控制监控系统设计原则是以先进性与实用性相结合、产品生命周期长、管理维护方便、系统集成度高和保护投资者利益为主要技术特色，以适应当前应用和后续发展的需要。设计指导思想以“实用、可靠、先进、经济”为基本原则。易操作良好、直观的人机界面，充分考虑操作人员的操作习惯，操作人员不需要经过特别专业训练就能够进行使用，工作效率高。易管理实现分级管理，授权服务的原则，设置程序管理员，对于不同的级别权限使用进行合理的管理。易维护平台的一致性强，便于维护，并具备自诊断功能，支持多种通讯方式：RS232、RS485、TCP/IP网络及GPRS无线通讯等。保证质量远程操作与自动控制能及时调节各种参数，并反馈迅速，保证所调温度在用户适宜的温度范围内。系统在调节过程中应流畅，不能无故出现卡涩、停顿等故障。节约投资另外在如何保证工程质量的同时，减少投资是每一个工程项目都要面对的问题。要求在保证工程质量、满足供暖要求的前提下，尽量节约改造资金。三、系统组成及要求系统由换热站的自动控制系统、各个换热站与监控中心之间的通讯系统、监控中心管理系统三个部分构成。（以下图为例）

空压机无人值守控制系统的设计

空压机无人值守控制系统的设计【摘要】以PLC为控制核心，通过CPU与空压机之间相互通讯，实现空压机的无人值守控制系统。【关键词】空压机；无人值守；PLC：联动 1 引言云南玉溪矿业有限公司大红山铜矿有2台寿力空压机，4台阿特拉斯空压机、5台柳富达空压机，是风钻、喷浆机、井上下操车设备、锻钎机等风动设备的动力源，这些空压机的主电机电源均为6KV高压设备，冷却方式采用水循环装置，空压机均采用本地单机独立控制，现场设备控制分散，无统一的设备操作及监控平台，设备运行监控存在一定的隐患。本文以大红山铜矿空压机系统为例，空压机无人值守控制系统能够不间隔地进行设备运行状况监视，具有超限控制、报警等功能，且能实现值守联动控制，提高了压风机的自动化程度，保障其运行安全可靠，对矿山空压机系统的数据采集、过程控制、生产调度和决策指挥具有重要意义。 2 系统组成系统以PLC控制系统为核心，由空压机及其附属设备的集中控制部分、工业电视监控部分和电力监控后台三部分组成，最终实现空压机的无人值守联动控制。体系结构分为三层结构：现场设备层、PLC控制层和监控信息层。系统的核心是位于中间层的PLC控制层，负责对下层控制与上层通讯；最底层为现场设备层，通过开关量信号、模拟量信号以及通讯协议与PLC相连接；最上层是具备HMI功能的监控设备，通过工业以太网协议与PLC相连接，并对外提供开放的数据发布接口。上层为监控信息层，由作为压风机监控系统人机界面的监控计算机、交换机、客户机等组成，可实现报表查询，在线监控数据管理及视频监控画面显示等功能。中间层为PLC控制层，由上位工控机和PLC控制系统、硬盘录像机等设备组成，通过光纤进行通讯连接，采用高性能工控机作为上位机，实现对整个系统设备的集中控制。下层为现场设备层，实现PLC系统的I/O点信息及各种智能仪表等的采集和上传，同时传送集中控制信号到现场设备，完成对现场参控设备的操作、控制、状态监视、信息传输及控制指令的传达执行，如图1所示。 3 监控对象及主要功能 3.1 监控对象

换热站控制系统设计

吉林化工学院信控学院专业综合设计说明书换热站控制系统设计学生学号：学生姓名：专业班级：指导教师：职称：起止日期：2016.08.29～2016.09.18 页脚内容

吉林化工学院 Jilin Institute of Chemical Technology 页脚内容I

控制要求： 1．二次网供水温度PID控制：通过一次网调节阀V101进行供水温度定值控制； 2．二次网供水压力PID控制：通过循环泵调频进行供水压力定值控制； 3．补水箱水位限值控制：水箱水位小于低限时开补水阀，大于高限时关补水阀； 4．二次网回水压力限值控制：回水压力小于低限时启动补水泵，大于高限时停泵； 5．连锁控制（选做）：水箱水位小于低低限时，补水泵禁止运行；二次网回水压力小于低低限时，循环泵禁止运行； 6．流量/热量累计（选做）：增加一次网流量和回水温度仪表，实现流量和热量累计。五、设计内容 1. 总结IO点表，并进行PLC系统选型； 2. 设计控制系统IO信号接线图纸； 3. 按上述控制要求编写和设计PLC控制程序；页脚内容I

无人值守换热站的智能控制系统

无人值守换热站的智能控制系统摘要：介绍了一种具有无人值守功能的换热站智能控制系统方案，该系统主要由HMI、PLC、变频器、GPRS通讯模块组成；重点阐述了自动控制二次供水温度的策略，循环泵和补水泵的变频控制方案，通过GPRS网络进行远程监控的数据传输设计。关键词：换热站；PLC；PID控制；HMI；GPRS网络一、引言当前许多城镇都采用了集中供热，符合了节约能源、环保要求、政府政策等几方面的要求。集中供热系统分三部分：热源、热力网和热用户。热源制备蒸汽；热力网传输蒸汽和热水；热用户指用热场所。热力网则由一次网、二次网、换热站三部分组成。本论文介绍的换热站控制能实现按需供热，根据当前室外温度变化对二次网供、回水温度、流量进行自动调节，从而实现无人值守并节能的目标。二、系统组成无人值守换热站监控系统由现场一次仪表、现场控制设备、GPRS通讯网络及数据监控中心四部分组成。现场一次仪表包括温度传感器、压力变送器、开关阀、电动调节阀等，完成现场数据采集任务；现场控制设备包括PLC、HMI和二次仪表，将采集来的数据通过GPRS通讯网络传递到数据采集服务器，进入数据监控中心；数据中心由数据采集服务器、监控工作站、工程师站、激光打印机等组成，完成监控管理、工程师管理及维护、数据打印等任务；GPRS网络负责在数据中心计算机与数据采集设备之间传输数据的功能，而数据监控中心具有处理各种数据并显示在组态画面上，实现各种远程控制和计量计费的功能。该系统通过循环泵使热水在二次网中运行，循环泵的开启的大小由二次回水温度和回水温度设定值的差值来决定，而回水温度设定值由室外温度来确定。PLC采集室外温度、二次回水温度，并通过程序运算得出结果来控制变频调速，从而对循环水流量进行调节，保证二次网回水温度值达到设定值，以达到供热效率和节能效果的平衡。热力管网的水压降低可能是由于管道、阀门的泄漏引起，如不及时进行补水，除了会造成管网压力下降外，还有可能会造成整个供热系统非正常运行。换热站一般配两台补水泵，正常情况下运行一台补水泵即可满足系统补水需要。当系统处于严重失水时，并且一台补水泵达到了工频转速在一定时间内仍无法满足补水需要时，另外一台补水泵自动投入运行，实现恒压补水控制。三、系统功能 3.1.数据监控中心功能