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集中供热网络热交换站控制系统

2018.09.28   华科科技

 

 

 

集中供热网络热交换站控制系统

1. 供热网络换站概述 集中供热顾名思义即是区别于以往分散独立的供热系而发起来的城市供热网

络。一般城市中心实施区域在半径不10公里范围内建一个热源(如炉 房通过道网络将热量以水为媒介,送到居民的室内。与以往以单位(或建筑物)来建 立独立热源厂的做法相热具有节省能源效率理运行成本境污 染小等优势已经成我国北方城市建设不可缺少的基础设施之一随着社会经济和自术的发展集中供热络的建设也在不断的发展和更新换代

 


如右图就集中供热络的典型示ZZ1.bmp

意图。从中,我们以看到,网一 般分为一管网和二管网。这要是 因为供热积大。我国家标准规定 一次网覆盖面积的半径10公里二次 网覆盖的面积半径为500米。而处于一 次网和二网之间的交换站将变得 很重要,为热交换是热源和户之 间的唯一点,直接定了热交的效 率和安全而热交换往往会分在各 建筑物或民小区,监控和数传输 带来新的挑战。

 

SCADA系统个交换站 进行远程中控制。就要求各 热交换站控制系统须具备强 大开放的讯能力,然可靠的 工业级产性能也非重要。因 此基于广以太网的制系统架 构成为了最理想的选择。如2, 是一个典的热网控系统拓扑 为广域以太网速度传送, 建设成本低ZZ2.bmp

 

热交换站(简称换热站)的重要位置决定了,其控制系统担当的角色相当重要。换热

站自动化制系统一是按无人守来设计的(即使有人守,其要也大同小异)。控制器除完成热机组的制外,还要根据需配置本地摸屏显示 热力站的据和流程面,以方 便巡回维人员操作监视,同 时将必要热工参数电气参数 存储并送集中供热息管理中 并接和执行其下达的命以完成对力站的数采集、控制和调节等任务,并且能够协调热源厂(如锅炉房)的调度和控制。换热站和集中供热信 息管理中心之间的数据通讯是建立在工业以太网上的,可以根据需要选用宽带网络,或者 GPRS络,可以VPN功能ADSL经VPN控中通讯、数据 传输,从而确保通讯的安全。换热站可以还需具备安装网络摄像头的能力,实时监控现场情况,将画面传送到集中供热信息管理中

 

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而对于控制系统的核心PLC控器具备如下特点,将十分重要。

1.    工业级产品,结构紧凑,即插即用的全模块化结构,I/O 具有良好的可扩展

2.     序宜软件站专块开序可以太接口 和网络下载到控制器。编程语言符IEC61131-3 标准,提供完备的调试工

 

3.     控制器宜内置通讯组件可以通过 VPN 带网络实现与监控中心的通多种通 讯模块可选

4.     Web-Server HTTP 览器可在任何地方登录浏览网页了解控制器运 行情况

5.     控制器可以通过人机界面现场操作,中文屏幕显示,数据上传,热力站可以全 无人值

6.     具有远程维护能力;

7.     控制器内存6MCPU 为≥16 ,主频25MHz控制的速度和质量;

8.     能够同时处理的模拟量信号 AIAO 包括0...10 V 4...20 mA  Pt100Ni1000; 开关量信号 DIDO

9.     MTBF20 万小时;

10.  数据存储功能,提供可以存储一个供热季节的所需要的全部过程控制数据的储 容量;


 

 

换热站控制器具备如上特点,是完成如下控制功能的基础

1.    对现场的工艺变量进行数据采集和控制

 

2.     对电力设备相关变量的监控

3.     热量、流量计量

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4.     阀门等调节设备的监视和控制

5.     逻辑控制

6.     连锁保护

7.     数据存储

8.     掉电保护功

9.     数据通讯功

2. 自控 Saia®PCD 器—为分制而生 来自瑞士思博自控Saia®PCD控制器将

WebIT术完美的融合到PLC控制技术中!赋 予开放灵活Web和IT技术以工业产品PLC生命 周期和产品质量了自动化控制领域开放灵活 的新典

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PLC,Saia®PCD样式性和已远了在领域使传统PLC,自动化技术的提供商博控制所提供的产品和工具完全针对基础设施的技术在生产、 商业、交通运输、电信、公共(能源、水处理、供热、燃气)等行被广泛使用

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Saia®PCD 系统的一个与众不同之处在于其具备通过 PDAWindows  CE/XP 端和PC 来操监视和示的强大功Saia®PCD 控制备全系列集WEB Server 作为标 准配WEB Server 以通过所有的设备端口和通信通道进行访问而不管有没有以太网和 TCP/IP 连接WEB 览器的设备便成了最经客户接受的控制和监 视工放的口和便活的信功能,具有多种通讯容易分布式结构并具有友好的用户操作特性Saia®PCD  都具备了强大的通信能每个 PCD  提供了 2 PCD111 个PCD3端口。为了简化 Saia®PCD 控制 器里面 LAN/WAN  设置,一些主要的 IT   及电信业的标配置HTTP,FTP,SMTP,CGI-BIN 均已成到 Saia®PCD CPU 内。Saia®PCD 器自带的 内存强大,足够的空间用于程序和本地数据管理上。

 

全系列 Saia®PCD 设备也可以通过内置或外挂的调制解调器连接到电信网络。在形 编程环境下Saia®PG5,  FUPLA) ,通过调大量现成的经过测试的应用模, 快速、 方便地使用这些调制解调器而不需写一行指令内部集的通信网络接口通展相应的网/总线模块实现与 LONEthernetProfubus DP 网络的连些接口模 块是思博控制公司自己开发和生产足以整个 PLC 命周期内保证产品的性能和品Saia®PCD 实力表现广泛络控收集据或种不 同的总线系统之间做网Saia®PCD 强大通信指令集允许用户自己实现各种通信协, 如 EIB-Bus MODBUS 以及其的应用协议

 

Saia®PCD 加入了 GSM 通信模块从而提供远程操作及集中供热信息管理中心的功能, 所有现场设备数据都可远程在线获得。操作数据存Saia®PCD WEB SERVER 内, 通过 IE 浏览器可随时读取数据(WEB SERVER 受密码)当有报警发生时Saia®PCD 控制器就会通过 E-MAIL 或 SMS 出报警。

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现今大多设备都配置通讯接口以支持现今市场主流通 讯协议又或是标准RS232 / RS485由协议。 所有思PCD控制器同步支持多种通讯协议,真正的 开放式控制器平台。集成、可编程控制结合为一体。


 

 

3. 思博Saia®PCD 系统的实站的动化控制

换热站自动控制系统采Saia®PCD  产品可保热网的经济运行和优化控制效地 解决热网的水力失调、按需供热和节能降

思博自控可编程逻控制 Saia®PCD  系列产适用于中规 模控制领,用于构功能强大动化控制统。控制具有很高磁兼容性抗冲击、震动性能最大限度满足各种业标准。直接带有太网接口可以方便 MODEM,或GPRS MODEM 持多种串口,现多种通方式组合满足工业的要求,常适合于市集中供换 热站的自动控制的要求

 

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选择思博自控换热站控制系统,您能获得巨大的利益:

 

保证供热系统优质供热安全运经济节绿色环系统具测量精, 面大, 可靠性、稳定, 操作简便, 自控程度高, 远程调控功能。将数据传至集中供 热信息管中心, 进行集中监控, 实现统一度指挥, 有利于供热统的安全行,提高了 供热系统的自动化, 降低了操人员的劳动强度热站自动控制系统采用 Saia®PCD


产品确保了热网的经济运行和优化控制地解决热网的水力调、 按需供热和节能降让思博自控Peace of Mind程无忧的自动化理念,帮助您 完美的实现换热站控制


 

 

应用例:

 

1. 西马地供热项目

 

项目内规划供热面170  万平米,21  个换热站2006 年 9 月采用了瑞士 思博自控的 PCD2.M150  控制器15  个换热站运行整个系统采用专线拨号联网方将各个换热站控制器与监控中心连接在一起,为集中管理、监控、调度提供了支持。 Saia®PCD2.M150  性能的功能的监控提供了良好的保各区域提 供稳定的供暖。

 

2. 口桥东区中供项目

 

项目内规划供热面积有 350 万平划共45 个换热站一期11 个换热站, 二期为 27 个换热2009 年 8 张家口市桥东区政府采购中心经过招标,慎重的选择了 思博自控(深圳)有限公司,一期项目采用 PCD2.M5340 控制器 38 个。

 

系统采用具VPN 功能ADSL 联网方式Saia®PCD3.M5340 能的功能为 换热站的监控提供了良好的保证,从而为各区域提供稳定的供暖。


 

 

应用实例:张家口桥东区城市供热

 

 

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“塞外重镇”——河北省张家口市,地处京 晋冀蒙交界处距首都北京约180公里总面积3.7 万平方公里,人口450万。京包、丰沙、大秦铁路 横穿东西,京张、宣大高速公路联通各地。自古以 来就是商贾云集的贸易和经济中心。刻有“大好 河山”的大境门,是长城要隘,也是张家口市的 象征。我国第一条自主设计建造的铁路——京张 线连同詹天佑先生一起名扬海外功垂千古!

ZZ12.bmp桥东地处张家口市区自清朝末年起就一 直是张家口市的商业和经济中心先后诞生过多家 著名的民族资本企业如铁路工厂张垣电灯公司 和张家口造币厂建国后张家口造币厂成了大型 企业——张家口煤矿机械厂。进入21世纪,更是 企业和商铺林立经济实力仅次于宣化和怀来2县, 是张家口市区经济、文化和商业中心。

 

 

桥东区集中供热项目,是由政府投资,桥东区东源热力有限公司负责运营的大型基础设施

项目。是民生工程的具体体现,建成以后,可以为桥东区近30万人提供清洁高效低廉的供热服 务该项目规划供热面积350万平方米一期为建设38个换热站预计整个项目建成后会达到80 多个2009年8月张家口市桥东区政府采购中心公开招标思博自控凭借其完整的解决方案和完 美的产品理念,击败了众多的竞争对手,赢得了各方的好评!一期项目即将完工,二期正在规 划建设之中。ZZ13.bmp

集中供热是典型的分布式控制系统, 其控制站(即各换热站一般都相距在

1公里以上。对于传统的控制器,由于受 网络通讯功能的限制要想实现集中数据 采集和控制必须建独立的现场总线网 络(如ProfiBusCAN,Modbus等), 费时费力,建设和维护成本更是非常高 昂。思博PCD控制器由于采用标准 Web/IT技术完全可以使用以太网避免 了建设专用网络的局限极大的省了成本和施工时间正是这一特点给张家口桥东区集中供热系统的运营商带来了额外的附加价值。

目前该项目已经完成的站点都已经开通了Web服务器功能,在以太网的任何地方,您都可 以通过域名或者IP地址实时监控站点的运行情况和数据而对于控制系统的安全性您也完全 不用担心因为第一思博自控的Web服务器是集成在PLC控制器(Saia PCD)而不是PC机,更不是windows平台。其硬件架构是思博自控30年PLC产品研发和生产的延续,而底层操作系统采用的是完全封闭的工业级Saia NT系,从根源上杜绝了病毒/木马等网络世界的安全 威胁。第二,所有PCD控制器程序,包含网页项目,都是用思博PG5套件来进行编程和编译。 程序文件转化成只有PCD控制器可以识别的机器代码,下载至控制器中。而程序的存储空间和 以太网可以访问的网页文件存储空间是完全硬件隔离100%的保证了程序和设备的安全性第 三思博网页文件集成于Java平台下只有通过访问主页文件才可以进入各分页面或者文(如 图表,图片等)。再加之思博PG5平台提供的可以设置多达4个级别的用户和密码控制功能库, 实现不同权限的用户授权和密码管理,非授权用户将无法访问。

系统面图如下:
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