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案例頻道 【摘要】本文主要介紹臺達(dá)產(chǎn)品在熱網(wǎng)監(jiān)控中的應(yīng)用，該項(xiàng)目采取以平臺為核心的設(shè)計(jì)思路，具體為“一個(gè)平臺，多個(gè)分站，整體規(guī)劃，分步實(shí)施”。整個(gè)系統(tǒng)通過調(diào)度中心平臺，統(tǒng)一調(diào)度分站，各個(gè)分站使用PLC，采集處理供熱工藝數(shù)據(jù)及機(jī)泵運(yùn)行參數(shù)，通過GPRS模塊與調(diào)度中心交互數(shù)據(jù)。通過系統(tǒng)一個(gè)平臺規(guī)劃調(diào)度，多分站分布控制，達(dá)到系統(tǒng)的可靠與穩(wěn)定。
【關(guān)鍵詞】人機(jī)接口；可編過程控制器；GPRS；485通訊
該系統(tǒng)每個(gè)分站使用臺達(dá)PLC以及擴(kuò)展模塊，將現(xiàn)場實(shí)時(shí)的電流、電壓、水流等重要數(shù)據(jù)顯示在人機(jī)接口上供現(xiàn)場操作人員操作，并且通過GPRS模塊將數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸?shù)缴衔幌到y(tǒng)平臺，達(dá)到集中監(jiān)控的作用。
集中供熱項(xiàng)目在SI行業(yè)里屬于比較簡單、分布式控制的項(xiàng)目，該項(xiàng)目由很多換熱站組成，每個(gè)站主要使用低功率段的變頻器控制循環(huán)泵、補(bǔ)水泵控制冷熱水交換達(dá)到換熱的功能。每站配有PLC做簡易邏輯控制，并且通過PLC將現(xiàn)場工藝數(shù)據(jù)采集傳輸回總控室，達(dá)到集中監(jiān)控，統(tǒng)一調(diào)度管理。實(shí)現(xiàn)“一個(gè)平臺、多個(gè)分站、整體規(guī)劃、分步實(shí)施”。
一個(gè)平臺，指調(diào)度中心熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)平臺，所有子站采集到的數(shù)據(jù)都在調(diào)度中心顯示，有供回水溫度、流量、壓力以及機(jī)泵的起停狀態(tài)。數(shù)據(jù)可以綜合利用，為科學(xué)的統(tǒng)一決策提供準(zhǔn)確依據(jù)。
多個(gè)分站，指各換熱站、中繼泵站、熱電廠首站。各子站設(shè)有PLC控制器，采集供熱工藝數(shù)據(jù)及機(jī)泵運(yùn)行參數(shù)，數(shù)據(jù)統(tǒng)一處理。各子站設(shè)有上位監(jiān)視系統(tǒng)（人機(jī)接口），將子站的數(shù)據(jù)形象的顯示處理。各子站還有GPRS遠(yuǎn)程傳輸功能，將數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳至總站，由調(diào)度中心統(tǒng)一調(diào)度管理。
整體規(guī)劃，分布實(shí)施，對整個(gè)供熱系統(tǒng)進(jìn)行總體規(guī)劃，先將各子站儀表、設(shè)備、PLC及監(jiān)控系統(tǒng)搭建起來，然后按計(jì)劃搭建調(diào)度中心系統(tǒng)平臺，逐步完善，精益求精，極大滿足系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性，以及可擴(kuò)展性。
1 概述
該項(xiàng)目一共有熱力站89座、熱電廠首站1座、中繼泵站1座。其中熱力站和中繼泵站使用臺達(dá)PLC、HMI產(chǎn)品，熱電廠首站由于我們PLC功能不能滿足需求，改用臺灣盟力PLC（也使用了一部分臺達(dá)PLC）。本文簡單介紹在熱力站上的臺達(dá)產(chǎn)品應(yīng)用情況。
2 系統(tǒng)特點(diǎn)
（1）通過臺達(dá)PLC模塊，采集現(xiàn)場的室外溫度、一次網(wǎng)溫度、二次網(wǎng)溫度、水壓、流量、變頻運(yùn)行參數(shù)等，以及故障信息等通過232串行通訊在上位臺達(dá)觸摸屏顯示，并且通過GPRS模塊統(tǒng)一傳回中控室；
（2）利用臺達(dá)觸摸屏的U盤存儲功能，將歷史報(bào)表數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集，通過對數(shù)據(jù)的變化，逐步調(diào)整最佳控制模式，達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài)；
（3）利用PLC強(qiáng)力的邏輯運(yùn)算能力，保證現(xiàn)場設(shè)備安全可靠的運(yùn)行；
（4）利用臺達(dá)觸摸屏強(qiáng)大的自由通訊宏指令，與現(xiàn)場的刷卡機(jī)聯(lián)機(jī)，方便現(xiàn)場技術(shù)人員換班工作。
3 系統(tǒng)配置
系統(tǒng)配置如表1所示
表1 系統(tǒng)配置
4 技術(shù)要求
（1）PLC與上位觸摸屏串行通信，具備順序控制、自檢、報(bào)警等功能；
（2）控制器利用現(xiàn)場手動、站內(nèi)觸摸屏遠(yuǎn)控、調(diào)度中心集控三種方式控制電動橫流閥調(diào)節(jié)一次網(wǎng)回水流量；
（3）一次網(wǎng)（二次網(wǎng)）供水總管壓力信號進(jìn)入PLC控制器，由PLC實(shí)現(xiàn)超壓報(bào)警，并打開對應(yīng)的電磁閥；
（4）二次網(wǎng)供水壓力信號進(jìn)入PLC控制器，由PLC進(jìn)行PID調(diào)節(jié)或壓差調(diào)節(jié)，控制對應(yīng)的變頻器；
（5）補(bǔ)水箱水位信號進(jìn)入PLC控制器，由PLC實(shí)現(xiàn)報(bào)警，并且控制軟水器及進(jìn)水電磁閥（軟水器自帶）的啟停、開關(guān)，與軟化器控制方式對應(yīng)；
（6）二次網(wǎng)回水壓力信號進(jìn)入PLC控制器，由PLC進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，控制對應(yīng)的變頻器，進(jìn)而控制電機(jī)拖動補(bǔ)水泵運(yùn)行，具有設(shè)置水泵睡眠模式功能；
（7）通過PLC遠(yuǎn)程控制各變頻器的啟動與停止；
（8）通過一網(wǎng)熱量換算二網(wǎng)流量，換算時(shí)應(yīng)考慮二網(wǎng)溫度的滯后性。（或者循環(huán)水泵的性能曲線）；
（9）熱力站系統(tǒng)監(jiān)測點(diǎn)：一次網(wǎng)供水總管溫度、壓力，一次網(wǎng)回水總管溫度、壓力、流量及熱量（現(xiàn)場儀表累積、瞬時(shí)），二次網(wǎng)供水總管溫度、壓力，二次網(wǎng)回水總管溫度、壓力，室外環(huán)境溫度，二次網(wǎng)補(bǔ)水流量（現(xiàn)場儀表累積、瞬時(shí)），熱力站電參數(shù)、電量，補(bǔ)水箱水位，循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵（或變頻器）故障顯示及運(yùn)行狀態(tài)顯示，軟化器運(yùn)行狀態(tài)顯示。
5 工藝畫面
工藝畫面如圖1-7所示。
圖1 循環(huán)泵工藝畫面
圖2 補(bǔ)水泵工藝畫面
圖3 參數(shù)設(shè)置
圖4 循環(huán)泵、補(bǔ)水泵、恒流調(diào)節(jié)閥工藝畫面
圖5 恒流調(diào)節(jié)閥工藝畫面
圖6 系統(tǒng)示意圖
圖7 參數(shù)設(shè)置畫面
6 總結(jié)
目前已經(jīng)完成調(diào)試14個(gè)熱力站，后繼繼續(xù)完成剩余站?？蛻裟壳皩ε_達(dá)產(chǎn)品整體比較滿意，對一些細(xì)微處理有些不足，客戶調(diào)試初期遇到了很多問題，通過與客戶溝通了解，逐步完善工藝功能要求，使終端使用客戶滿意。
這也是我們在熱力行業(yè)監(jiān)控項(xiàng)目典型應(yīng)用，隨著自動化發(fā)展，臺達(dá)SI行業(yè)產(chǎn)品逐步完善，相信未來會有更多項(xiàng)目應(yīng)用選用臺達(dá)產(chǎn)品。
作者簡介：
楊偉強(qiáng)，出生于1983年7月，畢業(yè)于太原理工大學(xué)，通信工程專業(yè)。現(xiàn)任中達(dá)電通股份有限公司太原分公司應(yīng)用工程師，負(fù)責(zé)山西自動化行業(yè)客戶技術(shù)支持、指導(dǎo)、調(diào)試工作。
摘自《自動化博覽2011》年第十一期
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號