CN209877103U - 一种热交换站智能plc控制柜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种热交换站智能PLC控制柜，用于解决传统的人工调节操作复杂，不易控制，调节不够准确及时的弊端。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：包括：PLC、室外温度传感器、温度传感器、压力传感器，一次网供水管、一次网回水管、二次网供水管、二次网回水管均安装有与PLC输入端口连接的温度传感器、压力传感器，室外温度传感器与PLC输入端口连接；一次网回水管上安装的流量电动调节阀与PLC的输出端口连接，二次网回水管上安装的多台循环泵均通过变频器与PLC的输出端口连接，补水箱补水管上安装的多台补水泵均通过变频器与PLC的输出端口连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种热交换站智能PLC控制柜。
背景技术
在以往未采用PLC控制技术进行热交换站设计中，需要人工观察一二次供回水管路温度、压力、流量数值，来控制流量电动控制阀开启度、循环泵开启台数、补水泵开启、和泄压阀的开启。具体需要以下几个步骤：
1、通过观察一次供、回水管路温度仪表数值，调节流量电动控制阀开启度，控制热交换器一次侧流量；
2、通过观察二次供、回水管路温度仪表数值，结合室外温度，调节循环泵的开启台数，控制用户二次网水温；
3、通过观察一二次供、回水管路压力仪表数值，调节泄压阀开启，控制管路压力；
4、通过观察二次网管路流量，调节补水泵开启，控制管路循环水保有量。
以上这些操作步骤，需要人工通过定时观察仪表变化进行操作控制，在实际运行过程中，存在以下问题和不足：在调节电动控制阀开启度、循环泵时，控制水温过程中，有可能控制不精确、调节不及时；夜班人员值班过程中容易出现操作错误，影响供暖稳定性；管路压力控制不好，有可能损坏供暖设备；在管路缺水时，如不能及时开启补水泵，会造成网管水温下降。
为克服这些问题，摆脱人为控制设备有可能出现的误差，需要通过自动化控制来解决。
发明内容
为了解决传统传统的人工调节操作复杂，不易控制，调节不够准确及时的弊端。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种热交换站智能PLC控制柜，包括：PLC、室外温度传感器、温度传感器、压力传感器，一次网供水管、一次网回水管、二次网供水管、二次网回水管均安装有与PLC输入端口连接的温度传感器、压力传感器，室外温度传感器与PLC输入端口连接；
一次网回水管上安装的流量电动调节阀与PLC的输出端口连接，二次网回水管上安装的多台循环泵均通过变频器与PLC的输出端口连接，补水箱补水管上安装的多台补水泵均通过变频器与PLC的输出端口连接。
根据所述的热交换站智能PLC控制柜，所述PLC的RS485端口通过通信线缆与上位机连接。
根据所述的热交换站智能PLC控制柜，所述上位机为楼宇自控系统的计算机。
根据所述的热交换站智能PLC控制柜，智能PLC控制柜上还安装有声光报警装置，声光报警装置的控制继电器与PLC的报警输出端口连接。
根据所述的热交换站智能PLC控制柜，声光报警装置为带有蜂鸣器和报警灯的声光报警器。二次网回水管安装有用用于泄压的电磁阀，补水箱安装有液位传感器，电磁阀、液位传感器分别与PLC输出端口、输入端口连接。
本装置具有以下的技术优势。
1 控制精准
本热交换站智能PLC控制柜，采用PLC控制器，通过监测室外温度、一次网、二次网管网的压力、温度来控制一次网流量电动调节阀开度，二次网循环泵、补水泵的转速和运行泵数量等。按照既定的控制参数，没有人为干预因素，有效提高操作精度，保障供热温度平稳。
2 运行安全
通过对换热机组的运行状况进行在线监测，并具有供水温度超高报警，回水压力过低报警，水箱液位过低报警，供水压力超压报警，断电自动保护和联动等功能，可以及时发现设备风险隐患，保障热网设备安全运行。
3 无人值守
本热交换站智能PLC控制柜的应用，由于其高度自动化，智能化，完全实现无人值守，极大地降低了热交换站运行费用。
附图说明
图1为本实用新型的连接关系方框示意图。
附图中：1、一次网供水管； 2、一次网回水管； 3、二次网供水管； 4、二次网回水管； 5、循环泵； 6、 补水箱； 7、 补水泵； 8、 流量电动调节阀。
具体实施方式
本实用新型是在普通控制柜的基础上，智能换热机组控制系统通过监测室外温度、一次网和二次管网压力、温度，来控制一次网流量电动调节阀开度、二次网循环泵、补水泵7的转速和运行数量等，实现集中供热良好品质的社会效果，同时使得热力站低成本运行的目的，为不同需求的用户提供最佳方案。
一种热交换站智能PLC控制柜，包括：PLC、室外温度传感器、温度传感器、压力传感器，其中PLC选用西门子1200系列可编程控制器；室外温度传感器优选常见的NT-WM-D室外有源无线测温传感器；用于测量水温的温度传感器采用市面常见的STFR专用水温传感器；压力传感器优选型号为MPXV5100GP压力传感器。
一次网供水管1、一次网回水管2、二次网供水管3、二次网回水管4均安装有与PLC输入端口连接的温度传感器、压力传感器，室外温度传感器与PLC输入端口连接。PLC接收上述传感器温度、压力信号，并记录分析，用于分析热交换的运行情况。
一次网回水管2上安装的流量电动调节阀8，优选常规的LDBAA系列的流量电动法兰调节球阀。流量电动调节阀与PLC的输出端口连接。流量电动调节阀8接收来自PLC的控制信号，改变阀门开度，进而实现对一次供水管流量的控制。
如图1所示，二次网回水管4管路上安装有多台ISG系列循环泵。本实施例，上述循环泵共计三台，均通过西门子G120系列变频器与PLC的输出端口连接。本实施例中，二次网回水管4上共安装有三台循环泵5。变频器可以接受来自PLC的电信号，并输出控制循环泵的转动频率，进而控制二次管网的流量。
补水箱7所连接的补水管中部安装有两台补水泵7,所述补水泵均通过另外一台变频器与PLC的输出端口连接。图1中的虚线表示电气连接，实现表示管路连接。根据现场的二次管网的压力情况，补水泵所连接的变频器接收PLC的信号，然后驱动补水泵工作，进而实现补水，防止供暖系统缺水。
PLC接收到温度、压力信号以后，分析后通过流量电动调节阀、变频器等输出结果，控制电动调节阀的开度、变频器调节循环泵的功率，进而实现将温度、压力控制在正常范围内。通过监测一次供、回水管路温度仪表数值，调节流量电动控制阀开启度，控制热交换器一次侧流量；通过监测二次供、回水管路温度仪表数值，结合室外温度，调节循环泵的开启台数和运转频率，控制用户二次网水温。当一次管路压力降低时，通过加大电动调节阀的开度，提高压力；反之则反向操作。
所述PLC的RS485端口通过通信线缆与上位机连接，通过上位机实现对换热站的监控，并可以对各种控制参数进行适应的调整。作为优选，所述上位机为楼宇自控系统的计算机。
为了实现水温、水压等参数越过警戒值的报警，智能PLC控制柜上还安装有声光报警装置，声光报警装置的控制继电器线圈与PLC的报警输出端口连接。声光报警装置串接控制继电器，接入电源。作为优选，声光报警装置为带有蜂鸣器和报警灯的常见的声光报警器。
现场应用表明，该热交换站智能PLC控制柜解决了人工控制不精确、不及时问题，操作智能、运行稳定。该热交换站智能PLC控制柜通过采集一、二次网供回水温度、压力数据信息，通过PLC预设的程序，结合室外温度传感器的实时温度，调节一次网的流量电动控制阀8和二次网的循环泵5、补水泵7的开启，利用变频器精确控制控制循环泵5、补水泵7转速，进而控制它们的开启程度。
1．1本地自动控制方案
通过室外温度变化和设定的经验调节曲线，进行温度补偿，自动控制一次网流量电动调节阀8，以控制二次侧供水温度，满足热负荷变化，实现节能舒适运行。
1．2现场全自动无人值守控制方案。
通过一次网电动调节阀控制二次网供水温度，并可进行室外温度补偿功能。根据二次网供回水压差或温差作为反馈信号，PLC控制器通过输出信号控制变频器，进而控制变频器连接的循环泵5。循环泵采用变频控制，二次网实现变流量控制，因此换热机组可在“大温差，小流量”节能状态下运行。根据二次网回水压力作为反馈的信号，补水泵7采用变频补水。补水箱6液位传感器可自动检测控制水箱液位；二次网回水管路可加装用于泄压的电磁阀，如检测到二次网回水压力超过设定值，PLC控制电磁阀自动开启，进行泄压至安全值后自动关闭；机组开机后可按预先设定好程序自动运行，管理人员只需定时对机组进行巡查。
1. 3远程监控自动无人职守控制方案SCADA
本控制方式的换热机组除了具备以上控制功能外，还具有远程通讯功能。PLC的RS485端口通过通信线缆与上位机连接，通过上位机实现对换热站的监控。可选择不同的通讯方式：有线ADSL、宽带通讯等或无线GPRS等，并支持广泛的通讯协议Modbus、TCP/IP协议等。通过上述通讯模式，可以把换热机组一次侧和二次侧温度、压力、室外温度、循环泵5和补水泵7的运行状态和运行频率、流量电动调节阀8的开度等机组参数实时上传，或与楼宇自控系统BAS进行连接，对换热机组的运行状况进行在线监测，还具有供水温度超高报警，回水压力过低报警，供水压力超压报警，超压自动泄压等功能。通过监控中心上位机与现场控制器的双向通讯，管理人员可对机组控制参数进行优化设定，保证换热机组始终处于最佳状态。
Claims (6)
1.一种热交换站智能PLC控制柜，其特征在于：包括：PLC、室外温度传感器、温度传感器、压力传感器，一次网供水管（1）、一次网回水管（2）、二次网供水管（3）、二次网回水管（4）均安装有与PLC输入端口连接的温度传感器、压力传感器，室外温度传感器与PLC输入端口连接；
一次网回水管（2）上安装的流量电动调节阀（8）与PLC的输出端口连接，二次网回水管（4）安装的多台循环泵（5）均通过变频器与PLC的输出端口连接，补水箱（6）补水管上安装的多台补水泵（7）均通过变频器与PLC的输出端口连接。
2.根据权利要求1所述的热交换站智能PLC控制柜，其特征在于：所述PLC的RS485端口通过通信线缆与上位机连接。
3.根据权利要求2所述的热交换站智能PLC控制柜，其特征在于：所述上位机为楼宇自控系统的计算机。
4.根据权利要求1所述的热交换站智能PLC控制柜，其特征在于：智能PLC控制柜上还安装有声光报警装置，声光报警装置的控制继电器与PLC的报警输出端口连接。
5.根据权利要求4所述的热交换站智能PLC控制柜，其特征在于：所述声光报警装置为带有蜂鸣器和报警灯的声光报警器。
6.根据权利要求1所述的热交换站智能PLC控制柜，其特征在于：所述二次网回水管（4）安装有用用于泄压的电磁阀，补水箱（6）安装有液位传感器，上述电磁阀、液位传感器分别与PLC输出端口、输入端口连接。
Priority Applications (1)
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| CN201920281772.5U CN209877103U (zh) | 2019-03-06 | 2019-03-06 | 一种热交换站智能plc控制柜 |
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Publications (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113701548A (zh) * | 2021-08-26 | 2021-11-26 | 深圳市前海能源科技发展有限公司 | 用于集中式换热系统的控制方法和控制装置 |
| CN114166537A (zh) * | 2021-11-09 | 2022-03-11 | Omexell(济南)传热技术有限公司 | 一种换热机组及换热机组的检测方法 |
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2019
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