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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
　  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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