CN105890038A

CN105890038A - 换热站节能与全自动控制系统

Info

Publication number: CN105890038A
Application number: CN201410494412.5A
Authority: CN
Inventors: 吴修所; 贾侦财
Original assignee: BEIJING ACME THERMAL ENERGY TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: BEIJING ACME THERMAL ENERGY TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date: 2014-09-25
Filing date: 2014-09-25
Publication date: 2016-08-24

Abstract

一种可用于建设智能换热站的控制系统，可实现对换热站能随室外温度变化自动调节一次热源进入换热器内的热量，监控换热站内的一次网的温度、压力和流量、二次网的温度、压力、流量数据进行采集，同时还实现对二次网的循环泵、补水泵、软化水箱液位控制、排污泵的自动控制以及换热站内的跑水报警和红外防盗报警控制，包括站内的电能表的采集。换热站节能与全自动控制系统具有彩色液晶触摸屏，方便用户设定各个控制参数和使用，具有电动调节阀控制和分布式变频泵控制选择切换功能，同时具有网络通讯接口，可方便实现远程控制功能。

Description

换热站节能与全自动控制系统

所属技术领域：

本发明涉及一种以节能为目的，可实现供热系统中换热站的智能建设，将换热站内所有运行的机组设备和温度、压力、流量信号实现自动采集和控制，同时还能根据室外温度的变化，合理控制进入换热机组的热源量，实现换热站按需换热的节能目标的换热站节能与全自动控制系统，达到无人值守的目标。

背景技术：

目前我过北方区域冬季都是需要采暖，北方城市采暖大多数采用集中供热系统，通过集中的热源厂或电厂向周边区域供热，周边区域的各个小区、单位都是通过在各个单位属地建设换热站，通过通过热源厂或电厂提供的一次网的热源通过热交换器，将热交换给用户供暖用的二次网的供水，实现换热过程。传统的换热站都是采用由人工值班的方式进行看护，人工调节各个机组设备的启停，如二次网的循环泵、补水泵、泄压阀、排污泵等等，由于集中供热区域大，换热站数量多，地方分散，造成热源厂用人成本高，管理效率低，不仅造成费用增加，还由于人工调节，也造成一定的用能源浪费。

发明内容：

为了克服现有的换热站运行的落后管理和用热浪费的缺点，本发明提供一种可用于建设智能换热站的控制系统，可实现对换热站能随室外温度变化自动调节一次热源进入换热器内的热量，监控换热站内的一次网的温度、压力和流量、二次网的温度、压力、流量数据进行采集，同时还实现对二次网的循环泵、补水泵、软化水箱液位控制、排污泵的自动控制以及换热站内的跑水报警和红外防盗报警控制，包括站内的电能表的采集。换热站节能与全自动控制系统具有彩色液晶触摸屏，方便用户设定各个控制参数和使用，具有电动调节阀控制和分布式变频泵控制选择切换功能，同时具有网络通讯接口，可方便实现远程控制功能。

本发明组成包括：主控制器12、模拟量输入/输出模块8、数字量输入/输出模块9、显示模块10、远程通讯接口模块11等组成，其特征在于：柜体1的面板2上设有触摸屏3，其下方有电源指示灯4、巡检钮5，报警灯6。柜体下方右侧设置有控制接口7，柜体内的主控制器12可以是PLC或单片机，具有多任务处理功能，结合模拟量输入/输出模块8、数字量输入/输出模块9、显示模块10、远程通讯接口模块11，可控制换热站内的电动调节阀或分布式变频泵、变频循环泵、变频补水泵、补水电磁阀、电动排污阀，以及采集各种温度、压力信号和流量信号，输入并输出。

本发明的有益效果是：1、可根据各个换热站不同运行的设备性能，方便的设定不同的控制参数值；2、可根据换热站节能控制模式的不同选择不同的控制方式，即使用电动调节阀作为调节流量时可选择使用阀控模式，使用分布式变频泵作为调节流量时选择可分布式变频泵控制模式；3、可根据用户的要求可以选择室外温度补偿控制模式和流量控制模式进行节能控制，即根据补偿曲线或设定的固定流量值，通过输出信号来调节电动调节阀开度或分布式变频泵的运行频率变化来控制进入换热器的热交换量多少，实现合理用能，达到节能目的；4、可根据设定的二次流量、温度、压力值来自动控制循环泵的运行频率；5、可根据设定的补水压力值来控制补水泵的运行频率；6、可根据设定的时间段，定时控制排污阀的开关；7、可根据设定的水箱液位值来控制补水电磁阀的开关；8、可根据设定的温度、压力、流量、频率、阀门开度、液位、以及其它跑水、红外防盗报警值，超过设定值时输出报警信号(声光报警)；9、可记录巡检人员到达站内的巡检时间、次数；10、可记录站内总用电的电能表数据；11、可记录所有站内被监控的设备运行参数和报警记录，存储时间不少于180天；12、可根据要求通过远程通讯接口实现换热站节能与全自动控制系统的远程监控，实现换热站的无人值守。

附图说明：

下面结合附图和实施例子对本发明进一步说明。

图1是本发明的外形结构示意图。

图2是本发明的控制原理图。

图3是本发明的多任务控制流程图。

图1中，1是柜体，2是面板，3是触摸屏，4是电源指示灯，5是巡检钮，6是报警灯，7是控制接口。

图2中，8是主控制器，9是模拟量输入/输出模块，10是数字量输入/输出模块，11是存储模块，12是显示模块，13是远程通讯接口。

图3是本发明的控制流程图，在系统通电启用后，系统先自检，自检无误后进行参数设定，再对站内所有信号进行数据采集和控制设备的状态采集，当所有数据中有和设定参数比较不正常时输出声光报警信号，正常时进入系统的多任务闭环控制流程，多任务闭环控制流程包括补偿控制、循环泵控制、补水泵控制、水箱液位控制、排污控制。

具体实施方式：

本发明组成有：柜体(1)、电源指示灯(4)、巡检按钮(5)、报警灯(6)、触摸屏(3)、控制器(8)、模拟量输入/输出模块(9)、数字量输入/输出模块(10)、存储模块(11)、显示模块(12)、远程通讯接口(14)，各个模块和控制器(8)之间通过专用通讯连接线连接形成一个换热站节能与全自动控制系统。

本发明在系统通电启用后，系统先自检，自检无误后进行参数设定，再对站内所有信号进行数据采集和控制设备的状态采集，当所有数据中有和设定参数比较不正常时输出声光报警信号，正常时进入系统的多任务闭环控制流程，多任务闭环控制流程包括补偿控制、循环泵控制、补水泵控制、水箱液位控制、排污控制。

补偿控制提供补偿曲线控制模式和定流量控制模式两种选择，选择补偿曲线控制模式后，即采集换热站内二次供热温度T1，和设定的当前室外温度值下补偿曲线对应的理论二次供水温度值T比较，当T1≠T时，通过PID运算调节电动调节阀的开度变化或分布式变频泵的频率变化，使得T1＝T时，保持阀门开度或分布式泵频率不变，再继续循环控制；选择定流量控制模式后，即采集换热站内一次热源流量Q1，和设定的理论一次流量Q值比较，当Q1≠Q时，通过PID运算调节电动调节阀的开度变化或分布式变频泵的频率变化，使得Q1＝Q时，保持阀门开度或分布式泵频率不变，再继续循环控制。

循环泵控制采用定流量控制，系统采集二次流量Q2，和设定的理论二次流量Q0比较，当Q2≠Q0时，通过PID运算调节循环泵的频率变化，使得Q2＝Q0时，保持循环泵频率不变，再继续循环控制。

补水泵控制采用定压控制，系统采集补水压力信号P1，和设定的理论补水压力值P比较，当P1≠P时，通过PID运算调节补水泵的频率变化，使得P1＝P时，保持补水循频率不变，再继续循环控制。

水箱液位控制，系统采集水箱液位信号M1，和设定的理论液位值M比较，当M1＜M时，控制补水电磁阀开启，使得M1＝M时，关闭补水电磁阀，再继续循环控制。

排污控制，系统计算设定的排污时间值H1，当时间值H1到达设定的排污时间值H时，系统控制排污电动阀开启，当排污时间到达到设定的时长，关闭排污电动阀，再继续循环控制。

Claims

1.一种换热站节能与全自动控制系统，组成有：柜体(1)、电源指示灯(4)、巡检按钮(5)、报警灯(6)、触摸屏(3)、控制器(8)、模拟量输入/输出模块(9)、数字量输入/输出模块(10)、存储模块(11)、显示模块(12)、远程通讯接口(14)，各个模块和控制器(8)之间通过专用通讯连接线连接形成。

2.根据权利要求1所述的换热站节能与全自动控制系统，其特征是：具有补偿控制两种控制模式的自动选择，即电动调节阀控制和分布式变频泵控制。

3.根据权利要求1所述的换热站节能与全自动控制系统，其特征在于：所述数据接口包含温度信号、压力信号、液位信号、变频器频率信号、阀门开度信号、电磁阀开关信号、流量信号、电能表信号、变频器和阀门反馈信号，以及跑水报警信号、红外防盗信号；温度信号和压力信号输入接口包含室外温度、一次供回水温度、一次供回水压力、一次流量、二次供回水温度、二次供回水压力、水箱液位、补水压力等信号输入接口，反馈信号是被控设备的反馈信号输入接口。