CN112261150A - 一种减温减压站控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型减温减压站控制系统，此系统包括减压系统、减温系统和远程智能控制系统；减压系统和减温系统既可手动单独控制，又可远传智能集成控制，所述减压系统由分气管路引入，分气管路分别连接电动执行阀和就地/远传压力表、温度表及其安全阀；减温系统主要包括智能调节阀、雾化减温器、给水调节阀、疏水阀、给水泵、手动截止阀等；远程智能控制系统包括远程监控端和就地控制端，远程监控端和就地控制端通过网络进行通信。本发明在原有就地控制智能仪表功能的基础上，可以实现智能化工厂这一目标进行升级，实现了生产设备智能化、生产数据可视化和生产现场无人化。
Description
技术领域
本发明专利涉及一种减温减压站控制系统，属于智能生产技术领域。
背景技术
现有的减温减压系统为就地仪表控制，需要定人进行巡检抄表和看护控制，无法实现智能工厂的目标，并达不到远程控制和智能监控的目的。
就地智能仪表控制的减温减压系统，需要至少3个人进行全天候3班次的巡检和抄表工作，并需要在就地侧进行阀门和水泵的开启与关闭。对人力、各种资源带来了很大的浪费，成本费用无法降低，因此,亟需一种可以实现无人值守和远程智能控制的新系统。
发明内容
本发明的目的在于克服当前现有技术存在的缺陷，并实现与智能工厂目标相呼应，提出一种具有无人值守并实现远程控制与抄表功能的减温减压站控制系统。
本发明采取的技术方案如下：
一种减温减压站控制系统，其包括包括减压系统、减温系统和远程智能控制系统构成，其中：
所述减压系统包括与分气管连接的第一远传压力变送器和第一远传温度变送器，所述第一远传压力变送器、第一远传温度变送器再通过管道依次连接电动执行阀、第二远传压力变送器，第二远传温度变送器，所述电动执行阀的后部管道连接所述减温系统；
所述减温系统包括从电动执行阀后部管道引出的减温支管路，以及设置在减温支管路上的智能调节阀、远传压力表、第三远传温度变送器、就地疏水阀、雾化减温器、给水调节阀、给水泵和手动截止阀；
所述远程智能控制系统包括远程监控端和就地控制端，远程监控端和就地控制端通过网络进行通信。
进一步的，所述电动执行阀的一侧设置有就地控制柜，所述的电动执行阀、第一远传压力变送器、第一远传温度变送器、第二远传压力变送器、第二远传温度变送器、智能调节阀、远传压力表、第三远传温度变送器、雾化减温器均与所述就地控制柜相连接，所述就地控制柜与远程监控端进行通信连接。
进一步的，所述的远程智能控制系统包括监控层，所述的监控层与网络交换机相连接，网络交换机一端与触摸屏相连接，另一端连接控制单元，所述控制单元分别与就地数显仪及就地控制仪表相连接。其中触摸屏、控制单元、就地数显仪和就地控制仪表可作为就地控制柜的一部分。
进一步的，所述触摸屏采用高清触控式显示屏。
进一步的，所述减温支管路一端连接在电动执行阀后部的管路上，另一端分成两条支路，其中一条支路连接水箱，并且该支路上依次设有给水泵、给水调节阀和雾化减温器，另一条支路上设置有远传压力表、第三远传温度变送器、就地疏水阀和手动截止阀。
进一步的，所述给水泵设置3-5个。
一种减温减压站控制系统的控制方法，其步骤如下：
(1)热力管网蒸汽进入此系统，由分气管路接入；
(2)分气管路后端由安装的第一远传压力变送器、第一远传温度变送器采集热力管网压力、温度送入就地控制柜进行实时监测，电动执行阀后的压力、温度信号由第二远传压力变送器，第二远传温度变送器采集送入就地控制柜；后部减压控制由电动执行阀接收PLC控制信号调节蒸汽通断大小来实现压力智能控制；同时在电动执行阀后连接安全阀，防止超压，调节后达到工艺要求压力的蒸汽进入各厂房用气设备；
(3)电动执行阀后部另取一路支管，支管接入智能调节阀，后部安装雾化减温器，减温水由给水泵供给，并由给水调节阀进行控制给水量，减温后的蒸汽通过第二远传压力变送器，第二远传温度变送器采集，手动截止阀实现减温蒸汽的投入和停用，智能调节阀、给水调节阀的开度通过PLC进行PID整定后输出，实现精准控制蒸汽温度。
在上述方案中，减温减压站控制系统主要实现参数实时监测、设备自动控制、温度压力智能调节、系统故障自动诊断并报警以及历史数据实时记录。该系统能够实时监测减温减压器前后温度和压力，依据PLC控制器设定的采集方式，对整个系统的各个关键参数进行实时数据采集。对于采集到的实时数据传输到上位机和触摸屏上进行实时显示，方便管理者对于数据的分析和监控处理。
所述的减温减压控制系统有两种控制方式，一是由中控室的PC机、现场触摸屏与PLC共同组成一套控制系统，对减温减压进行控制、数据监测和存储。二是原有的现场智能仪表控制方式，设备厂商提供了智能仪表控制。考虑到现场情况，保留原智能仪表控制功能。在控制柜增加就地与远程切换旋钮，同时采用了信号分离器，将现场传感器信号一分为二，分别传送给现场智能仪表和PLC。
所述PLC作为下位机完成对系统的过程控制，该控制系统使用西门子PLC的CPU型号为315-2PN/DP，带有两个ET200从站，通过数字量和模拟量信号输入、输出模块，采集现场信号。
所述现场设备主要包括变频器、水泵、电动阀门以及各种温度和压力传感器。
所述系统上位机监控画面使用西门子WINCC软件设计人机界面。界面包括系统总览画面、参数设置画面、报警画面以及历史数据曲线画面。
本发明的有益效果是：为建设智能工厂这一目标，实现了生产设备智能化、生产数据可视化、生产现场无人化的智能控制系统，对节约能源、释放人力，以及节约成本带来了极大的经济效益。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是本发明专利的具体系统结构示意图。
图2是本发明专利控制系统网络结构示意图。
其中：1-1.第一远传压力变送器，1-2.第一远传温度变送器，1-3.第二远传压力变送器，1-4.第二远传温度变送器，2.就地控制柜，3-1.电动执行阀，3-2.智能调节阀，3-3.给水调节阀，4.就地疏水阀，5.安全阀，6.手动截止阀，7-1.远传压力表，7-2.第三远传温度变送器，8-1.分气管，8-2.给水泵，9.监控层，10.网络交换机，11.触摸屏，12.控制单元，13.就地数显仪，14.就地执行设备。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
如图1所示，一种减温减压站控制系统，包括减压系统、减温系统和远程智能控制系统构成，其中：
所述减压系统包括与分气管8-1连接的第一远传压力变送器1-1和第一远传温度变送器1-2，所述第一远传压力变送器1-1、第一远传温度变送器1-2再通过管道依次连接电动执行阀3-1、第二远传压力变送器1-3，第二远传温度变送器1-4，所述电动执行阀3-1左侧设置有就地控制柜2，电动执行阀3-1的后部管道连接所述减温系统。
所述减温系统包括从电动执行阀3-1后部管道引出的减温支管路，以及设置在减温支管路上的智能调节阀3-2、远传压力表7-1、第三远传温度变送器7-2、就地疏水阀4、雾化减温器8-3、给水调节阀3-3、给水泵8-2和手动截止阀6。
所述的远程智能控制系统包括监控层9，所述的监控层9与网络交换机10相连接，所述的网络交换机10一端与触摸屏11相连接，触摸屏11可采用高清式，另一端连接控制单元12，所述的控制单元12分别与就地数显仪13及就地控制仪表14相连接。
本系统中，在分气管路8-1上连接第一远传压力变送器1-1，第一远传温度变送器1-2采集热力管网阀前压力和温度，后部连接电动减压阀3-1并安装安全阀5，保护管路超压，电动减压阀3-1后还安装第二远传压力变送器1-3，第二远传温度变送器1-4，进行采集阀后蒸汽压力和温度，同时进行PID整定实现相应设定值的压力控制和调节，并将符合工艺要求的蒸汽送入各厂房用气设备。在电动执行阀3-1的分气管路8-1后部引出支管路进行减温控制，支管接入智能调节阀3-2，智能调节阀3-2调节蒸汽用量，并由给水泵8-2供应低温凝水池中的冷凝水通过给水调节阀3-3和雾化减温器8-3与蒸汽混合降温，智能调节阀3-2和给水调节阀3-3开度通过控制单元PID整定后输出，以实现精准控制温度的作用，在产生达到设定温度的蒸汽后输送到用户侧使用。
如图2所示，进行自动控制系统和远程监控系统的结构组态：通过控制单元12PLC进行程序组态，采用profinet、TCP/IP协议进行网络组态，采用网络交换机10进行通讯，连接就地控制柜的触摸屏11和监控层9，就地数显仪13和就地控制仪表14采集和控制信号由控制单元12发出与采集，监控层9的监控采用一种组态软件进行对现场信号采集和监控。在正常运行中，无需人员调整，各种压力和温度的设定均需在中控室进行设定后，由内部程序通过PID自动控制，实现自动调整和采集就地数据信息，实现无人值守远程监控和抄表功能。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的普通技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明的保护范围，凡采用等同替换等方式所获得的技术方案，均落于本发明的保护范围内。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
Claims (7)
1.一种减温减压站控制系统，其特征在于，包括包括减压系统、减温系统和远程智能控制系统构成，其中：
所述减压系统包括与分气管(8-1)连接的第一远传压力变送器(1-1)和第一远传温度变送器(1-2)，所述第一远传压力变送器(1-1)、第一远传温度变送器(1-2)再通过管道依次连接电动执行阀(3-1)、第二远传压力变送器(1-3)，第二远传温度变送器(1-4)，所述电动执行阀(3-1)的后部管道连接所述减温系统；
所述减温系统包括从电动执行阀(3-1)后部管道引出的减温支管路，以及设置在减温支管路上的智能调节阀(3-2)、远传压力表(7-1)、第三远传温度变送器(7-2)、就地疏水阀(4)、雾化减温器(8-3)、给水调节阀(3-3)、给水泵(8-2)和手动截止阀(6)；
所述远程智能控制系统包括远程监控端和就地控制端，远程监控端和就地控制端通过网络进行通信。
2.根据权利要求1所述的一种减温减压站控制系统，其特征在于，所述电动执行阀(3-1)的一侧设置有就地控制柜(2)，所述的电动执行阀(3-1)、第一远传压力变送器(1-1)、第一远传温度变送器(1-2)、第二远传压力变送器(1-3)、第二远传温度变送器(1-4)、智能调节阀(3-2)、远传压力表(7-1)、第三远传温度变送器(7-2)、雾化减温器(8-3)均与所述就地控制柜(2)相连接，所述就地控制柜(2)与远程监控端进行通信连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种减温减压站控制系统，其特征在于，所述的远程智能控制系统包括监控层(9)，所述的监控层(9)与网络交换机(10)相连接，网络交换机(10)一端与触摸屏(11)相连接，另一端连接控制单元(12)，所述控制单元(12)分别与就地数显仪(13)及就地控制仪表(14)相连接。
4.根据权利要求3所述的一种减温减压站控制系统，其特征在于，所述触摸屏(11)采用高清触控式显示屏。
5.根据权利要求1所述的一种减温减压站控制系统，其特征在于，所述减温支管路一端连接在电动执行阀(3-1)后部的管路上，另一端分成两条支路，其中一条支路连接水箱，并且该支路上依次设有给水泵(8-2)、给水调节阀(3-3)和雾化减温器(8-3)，另一条支路上设置有远传压力表(7-1)、第三远传温度变送器(7-2)、就地疏水阀(4)和手动截止阀(6)。
6.根据权利要求1或5所述的一种减温减压站控制系统，其特征在于，所述给水泵(8-2)设置3-5个。
7.一种根据权利要求1所述的一种减温减压站控制系统的控制方法，其特征在于，具体步骤如下：
1)热力管网蒸汽进入此系统，由分气管路接入；
2)分气管路(8-1)后端由安装的第一远传压力变送器(1-1)、第一远传温度变送器(1-2)采集热力管网压力、温度送入就地控制柜(2)进行实时监测，电动执行阀(3-1)后的压力、温度信号由第二远传压力变送器(1-3)，第二远传温度变送器(1-4)采集送入就地控制柜(2)；后部减压控制由电动执行阀(3-1)接收PLC控制信号调节蒸汽通断大小来实现压力智能控制；同时在电动执行阀(3-1)后连接安全阀(5)，防止超压，调节后达到工艺要求压力的蒸汽进入各厂房用气设备；
3)电动执行阀(3-1)后部另取一路支管，支管接入智能调节阀(3-2)，后部安装雾化减温器(8-3)，减温水由给水泵(8-2)供给，并由给水调节阀(3-3)进行控制给水量，减温后的蒸汽通过第二远传压力变送器(1-3)，第二远传温度变送器(1-4)采集，手动截止阀(6)实现减温蒸汽的投入和停用，智能调节阀(3-2)、给水调节阀(3-3)的开度通过PLC进行PID整定后输出，实现精准控制蒸汽温度。
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