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熱力站遠程自動化控制節能減排建設項目

發布日期:2011-03-31
張家口市盛華熱力有限公司
   熱力站遠程自動化控制節能減排建設項目
   
   
    
   
   張家口市盛華熱力有限公司
   二O一O年八月
   
   
   
   
   目 錄
   
   第一章 概述 2
   第二章 工藝技術方案 2
   一、原熱力站供暖控制系統存在的問題 2
   二、熱力站遠程自動化控制工作原理 2
   三、自動化控制系統設計 3
   四、熱力站遠程自動化控制系統結構 3
   五、熱力站遠程自動化控制方式 4
   六、熱力站遠程自動化控制系統網絡結構 ...... ............4
   七、調度監控系統設計.............. ....... ....... ......4
   八、自動化控制主要設備 ............... ...............5
   第三章 無人職守熱力站控制策略 6
   第四章 自動化系統功能 9
   第五章 自動化系統軟件 13
   第六章 項目投資概算 15
   第七章 工程項目實施計劃 19
   第八章 效益分析 19
   第九章 結 論 21
   
   
   第一章 概 述
   一、企業概況
   張家口市盛華熱力有限公司成立于2003年5月,注冊資金450萬元。公司現有總資產2012萬元,工程技術人員40余人,公司主要經營機關、企事業單位、居民生活小區的供熱、供氣;節能技術開發、節能技術成果轉讓、中介、技術服務以及節能設備的安裝調試等。 2009年在原有供熱基礎上實施技術改造實現供熱面積達到40萬平方米,目前在原有供熱基礎上實施計劃實現供熱面積達到100萬平方米。
   二、項目建設的目標
   1、 降低人力成本,減少能源消耗。
   2、 加強安全監測,優化運行機制。
   3、 強化巡檢制度,實現遠程監控。
   4、 提高管理水平,增加經濟效益。
   
   第二章 工藝技術方案
   
   一、原熱力站供暖控制系統存在的問題
   ①耗能嚴重。
   ②二次供、回水溫度難以控制。
   ③數據傳輸和通信速率慢、傳輸不穩定、運行成本高,不能滿足集中供熱系統監控信息的實時傳輸要求。
   ④各熱力站由于自身條件因素的限制,還僅停留在人工手動的操作方式上,因此也無法達到節能的目的,同時增加了運行成本。
   二、熱力站遠程自動化控制工作原理
   自動化控制系統分為生產管理級(調度中心)、現場控制級(PLC控制站)及就地控制級。在控制過程中,需要采集大量的物理量,通過PLC對這些參數進行實時采集和處理。并通過ADSL網絡上傳到調度中心。PLC通過壓力傳感器和變頻器來實現對二次供水壓力的控制,當一臺補水泵無法通過變頻補水達到所要求的壓力時,控制器可使另一臺備用泵以工頻的方式進行補充,最終實現更加智能化的恒壓補水控制。
   三、自動化控制系統設計
   為了保證生產過程的安全可靠和生產的連續性,提高自動化水平,我們采用以PLC為主的集中和分散相結合的自動化控制系統,實現對全廠工藝參數、電氣參數和設備運行狀態進行監測、控制、連鎖和報警以及報表打印,通過使用在主站和遠程站間的一系列通訊鏈,完成整個工藝流程所必需的數據采集,數據通訊,順序控制,時間控制,回路調節及上位監視和管理作用。
   四、熱力站遠程自動化控制系統結構
   1.調度管理層
   2.現場測控層
   3.現場設備層
   
   
   圖1系統結構圖
   五、熱力站遠程自動化控制方式
   (1)就地手動
   (2)遠程手動
   (3)遠程自動
   六、熱力站遠程自動化控制系統網絡結構
   (1)生產管理網
   用于實現現場控制層的PLC系統之間、現場控制層與操作監控層之間的通訊與數據傳輸。。
   (2)生產控制網
   用于實現過程設備層與現場控制層之間的通訊和數據傳輸
   七、調度監控系統設計
   7.1調度監控中心
   調度監控中心主要由數據服務器、操作員工作站、工程師工作站、通訊網關、電源等組成。數據服務器實時地從現場PLC控制站采集數據以保證其數據庫不斷更新。
   7.2現場PLC控制站
   現場PLC控制站主要由液晶顯示操作終端和控制系統兩部分組成。彩色液晶顯示屏主要完成各種監控畫面、采集參數的顯示,并接受一些參數設定的輸入信息。控制系統采用性價比較高的LK系列PLC,包括CPU模塊、I/O模塊,背板等,系統集成多種通訊接口,適用于各種通訊網絡。
   7.3通訊網絡
   7.3.1 ADSL 
   ADSL是一種異步傳輸模式。通常的ADSL終端有一個line-in,一個以太網口,還提供一個連接的phone接口。
   7.3.2 ADSL主要特點
   (1)速率高
   (2)價格低
   (3)投入低
   7.3.3遠程通訊功能
   遠程采集、控制及調試
   八、自動化控制主要設備
   一、中心控制室
   1.1監控計算機
   1.2網絡交換機 
   1.3彩色噴墨及黑白激光打印機
   1.4不間斷電源
   1.5操作臺
   二、現場控制站
   2.1可編程控制器
   具有以下特點:
   (1)高性能
   (2)高可靠性
   (3)易用性和易維護性
   (4)開放性和靈活性
   (5)設計新穎
   ① 小型化設計,結構緊湊
   ② 接線端子獨立于I/O模塊,可直接更換模塊
   ③ 集成度高
   ④ I/O模塊與CPU之間的數據通信可采用高速背板總線,也可采用PROFIBUS-DP總線
   2.2 CPU模塊
   CPU模塊是系統的核心,它與I/O、通信等模塊等構成一個完整的PLC硬件系統。
   2.3數字量輸入、輸出模塊
   2.5模擬量輸入、輸出模塊
   2.6電源模塊
   2.7控制機柜
   
   第三章 熱力站遠程自動化控制策略
   一、控制原理圖
   支持PID溫差控制,供回水壓差限幅調節。控制流程如下圖所示:
   
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