摘 要: 隨著(zhù)城市集中供熱的蓬勃發(fā)展，城市集中供熱已成為節約能源，保護環(huán)境的重要途徑。近年來(lái)，自動(dòng)化和智能化已成為現代供熱系統的主流發(fā)展方向，越來(lái)越多的集中供熱領(lǐng)域的人員意識到，如果沒(méi)有自控設備的幫助，就無(wú)法掌握系統的水力平衡和供熱平衡，同時(shí)，如果系統的事箂hou刺薹笆閉鋃蝦捅ň�，将影响系蛙�(chē)奈榷ㄔ誦�。这一媳I形侍饈槍┤繞笠檔鬧匾錄�，它与企业灾o諧【梅⒄怪械拿擻泄�，集中供日J低車(chē)淖遠梢院芎玫亟餼鏨鮮鑫侍狻?span style="display:none">vBE壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
1 HART475手操器供熱系統
HART475手操器的核心是熱量的傳遞，集中供熱系統的HART475手操器是供熱網(wǎng)絡(luò )與熱用戶(hù)的連接場(chǎng)所。由熱源提供的熱水通過(guò)一次網(wǎng)進(jìn)入HART475手操器，通過(guò)一次供水管道進(jìn)入換熱器，同時(shí)二次網(wǎng)的水從反向進(jìn)入換熱器，在換熱器中完成熱量交換，二次網(wǎng)中的水被加熱，由二次供水管道進(jìn)入各個(gè)用熱戶(hù)家中，一次網(wǎng)的水換熱后從一次回水管道回到主管網(wǎng)中，循環(huán)回熱源廠(chǎng)。在實(shí)際應用中，根據熱負荷條件計算和確定熱交換器的熱交換面積，因此控制調節對象是一、二次管網(wǎng)的流量，HART475手操器的控制效果直接決定熱用戶(hù)的采暖效果。
2 HART475手操器自動(dòng)控制系統
(1) 系統實(shí)現控制系統結構為: 上位系統—HART475手操器 PLC—現場(chǎng)儀器儀表設備。上位系統通過(guò)局域網(wǎng)光纖直接連接到PLC，監測一次網(wǎng)溫度壓力，二次網(wǎng)溫度壓力，調節閥，流量計，補水泵和變頻器的工作狀態(tài)，并根據現場(chǎng)溫度和壓力等信號，判斷HART475手操器運行狀態(tài)并且控制整個(gè)工作過(guò)程。調度室服務(wù)器是控制系統的核心，它具有系統故障診斷功能，可判斷溫度和壓力異常等故障信號。通過(guò)變頻器調節循環(huán)泵的頻率大小，來(lái)節省電能。變頻器和HART475手操器 PLC 之間的通訊使用 4-20MA 信 號，通過(guò)改變輸出電流的大小來(lái)改變變頻器的輸出頻率。一次網(wǎng)采用加裝電動(dòng)調節閥，調節一次網(wǎng)流量，滿(mǎn)足HART475手操器的要求。實(shí)現將模擬信號( 如HART475手操器的溫度，壓力和流量) 轉換為數字信號，與設定值相比，根據比較結果，根據預定的控制方案自動(dòng)調節電動(dòng)調節閥的開(kāi)度。滿(mǎn)足供熱系統恒溫運行。同時(shí)，控制補水泵的啟動(dòng)和停止，保持二次網(wǎng)壓力恒定在一個(gè)范圍內，以避免由于缺水造成的潛在安全隱患。
(2) 自控設備，HART475手操器自控設備包括: 以暖氣片低區系統為例，控制柜一臺、溫度變送器四支、壓力變送器四臺、液位變送器一個(gè)、電動(dòng)調節閥一個(gè)、流量計一個(gè)、水表一臺。溫度變送器測量對象( 安裝地點(diǎn)) 為一次網(wǎng)供回水溫度測量、二次網(wǎng)供回水溫度測量、二次網(wǎng)回水支管溫度測量; 壓力變送器測量對象( 安裝地點(diǎn)) 為一次網(wǎng)供回水壓力測量、二次網(wǎng)供回水壓力測量; 液位變送器測量對象( 安裝地點(diǎn)) 為軟水箱液位測量; 電動(dòng)調節閥測量對象( 安裝地點(diǎn)) 為一次網(wǎng)回水管流量調節; 流量計測量對象( 安裝地點(diǎn)) 為一次網(wǎng)回水管流量測量; 水表測量對象為補水流量測量，其安裝地點(diǎn)為補水泵進(jìn)水管。特別說(shuō)明，流量計和水表的安裝必須保證儀表前后為直管段，且安裝位置為“前 10 后 5”，直管段上不允許安裝其它儀表和管件。
(3) 自控系統。HART475手操器自動(dòng)控制的基本原理是隨著(zhù)熱用戶(hù)的溫度和回水壓力的變化自動(dòng)控制調節閥的開(kāi)度以及補水泵的啟停，同時(shí)實(shí)現恒溫恒壓的控制要求。①二次網(wǎng)回水溫度的控制。根據當地的氣候條件和供暖對象的特點(diǎn)，室外溫度、自然時(shí)間和二次網(wǎng)回水溫度之間的相應曲線(xiàn)，根據該曲線(xiàn)自動(dòng)設定回水溫度; 根據水溫設定進(jìn)行恒溫控制。其主要功能是通過(guò)分析二次加熱系統的溫度來(lái)計算#佳回水溫度。二次網(wǎng)回水溫度接近其設定值，以確保在供暖系統滿(mǎn)足用戶(hù)需求的前提下的#佳工作狀態(tài)。②循環(huán)泵控制。循環(huán)泵的數量和大小由回水溫度設定值和二次回水溫度之差決定。HART475手操器 PLC 系統通過(guò)測量二次網(wǎng)供回水溫差來(lái)對循環(huán)泵進(jìn)行修正，當二網(wǎng)供回水溫差偏大時(shí)，則需提高循環(huán)泵轉速，加大二網(wǎng)流量，提高二網(wǎng)回水溫度，改善供熱效果; 當二網(wǎng)供回水溫差過(guò)小時(shí)，需適當降低循環(huán)泵轉速，減小二次網(wǎng)的流量，實(shí)現小流量大溫差的運行模式。這種調整可以起到節約電能及熱能的效果。③補水定壓控制。補水泵定壓根據二次網(wǎng)回水壓力 PLC 控制補水泵的啟停，通過(guò)將二次網(wǎng)上的壓力變送器的反饋值與內部設定值進(jìn)行比較。出口壓力始終保持在設定值附近，避免了由于水壓過(guò)大導致管網(wǎng)破裂的風(fēng)險。減少設備損耗并延長(cháng)使用壽命，減少停機頻率，使HART475手操器設備供熱過(guò)程在一定條件下穩定運行。
(4) 通訊系統。HART475手操器通訊系統采用光纖通訊方式，利用控制柜中光纖連接HART475手操器與調度中心數據傳輸，接收調度中心控制指令，已達到遠程控制的目的。
3 自動(dòng)化控制的優(yōu)勢
(1) 有利于及時(shí)了解和掌握熱源和熱網(wǎng)的參數和運行條件，可以在調度中心隨時(shí)監控和調節HART475手操器各個(gè)系統的溫度、壓力、流量和熱量，精準的分析處理大量數據，以便于管理。
(2) 有利于節能降耗。一方面是調整熱網(wǎng)參數，減少水力不平衡、冷熱不均; 另一方面是匹配熱量、按需供熱。在采暖季里，室外參數是變化的，由于建筑的節能性造成在供熱時(shí)反映在溫度上的滯后性以及按人的作息規律如何實(shí)現人性化供熱等均對按需供熱提出新的要求。
(3) 有利于降低安全事故發(fā)生。一方面運行人員根據HART475手操器運行情況對每一個(gè)參數進(jìn)行報警參數定義，當某一參數超出設定值，系統自動(dòng)報警。一方面針對地下室HART475手操器實(shí)現無(wú)人值守，可以有效降低安全事故人員傷害發(fā)生。
4 結語(yǔ)
在HART475手操器采用自動(dòng)控制系統，方便可靠，提高供熱質(zhì)量，保障系統安全性、穩定性。觸摸屏使控制過(guò)程智能，直觀(guān)，易于操作和維護。HART475手操器自動(dòng)化控制系統的應用，徹底改善了過(guò)去采用人工調節方法，有效地解決了不平衡現象。
