1、換熱機組控制柜控制及儀表技術方案公司換熱機組現狀 目前公司現有換熱站房110多個，共有機組170多套，還有部分換熱站未實現自動控制，需要工作人員24小時值守，導致換熱站運行成本居高不下，同時存在大量人員費用與安全隱患等一系列問題。本次改造是在現有換熱站的基礎上，通過局部改造、優化，實現換熱站的集中控制、無人值守，最終達到減員增效、降低運行成本的目的。機組技術總體要求1、先進性 采用國際領先的工業自動化控制技術和數據存儲管理技術，效益高，投資少，所有設備及設備安裝須達到國家相應規定的標準，具有科學、先進性、便于維修和管理的特點，可以保證在未來510年不落后于最新技術的發展。2、穩定性系統注重穩定

2、性和可靠性，圖形界面友好、無故障、運行時間長。3、經濟性減少一次性的投資，并確保系統具有很高的可靠性和極低的故障率，將功能變更、運行與維護費用減至最低限度。4、安全性嚴密的技術防范措施保障系統安全。在確保供熱系統運行安全、可靠的前提與基礎上，可以實現其經濟性，節約能源。5、可靠性系統對使用環境（溫度-25150，相對濕度5%95%）具有良好的適應性，并確保具有極低的故障率。6、可擴展性包含硬件的可擴展性和軟件的可擴展性兩個方面，升級擴充只需要增加模塊，保護投資成本。具體技術方案如下一、換熱機組儀表主要組成 就地顯示儀表：溫度計為雙金屬溫度計，溫度計精度等級1級；壓力表為彈簧管式壓力表，壓力表精

3、度等級1級；表彎為白鋼材質，表座為20#無縫材質；溫度測量范圍：一次側0150；二次側0100；壓力測量范圍01.6Mpa。 遠傳儀表：包括壓力傳感器、溫度傳感器、流量計等。 管路、電纜、電纜橋架及附件二、控制系統：包括循環水泵變頻器、補水泵變頻器、可編程控制器和必要的電器元件等。控制柜，變頻柜要求配線整齊規范，線號清晰，嚴格按照圖紙施工。動力線和信號線分開安裝在橋架里或者穿線管，橋架設隔板，嚴格將AC電路和DC電路加以區分。電控柜與換熱機組本體放在同一基礎上。電纜出線應安裝接頭及波紋管穿線。系統運行狀態信號及故障信號應全部輸入PLC。控制器開關量輸入輸出及模擬量輸入輸出點預留10%空點做為備

4、用點。所有信號線應保證可靠接地，接地電阻小于5歐。控制柜控制器采集模擬信號包括軟水箱液位，一次網供回水溫度，一次網供回水壓力，一次網回水流量，積水坑液位，二次網供回水溫度，二次網供回水壓力，室外溫度，補水流量，電動調節閥開度控制、水泵運轉頻率及電流等。安裝水、電、熱計量；并隨時將數據傳送到集控中心。加裝熱計量表，選用超聲波或電磁流量裝置；并帶有核算瞬時顯示及累計量功能。水、電計量功能同上。水、電、熱計量信號全部采集到集控及操作柜。換熱站觸摸屏人機界面設置操作權限，設置相應密碼。權限應該包括管理員權限，操作員權限等。三、換熱機組控制與使用功能要求機組控制氣候補償和恒溫供水功能：即根據氣候的變化自

5、動調節供熱量。應用可編程控制器，根據室外溫度變化和當地供熱負荷曲線，決定二次側的供水溫度，二次側供水溫度的實測值和設定值相比較后，并進行PID調節，控制器輸出信號至電動調節閥，調節電動調節閥的開度，從而改變一次側的流量，實現二次側供水溫度的質調節和一交側流量的量調節。補水定壓補水定壓采用變頻補水定壓，循環水泵入口壓力低于設定值時，可自動啟動補水泵，并根據循環水泵入口壓力的變化調節補水泵的轉速；循環水泵入口壓力高于設定值時，補水泵停止運行。定溫差控制應用可編程控制器，通過觸摸屏和遠端設定二次供回水溫差，經過二次供回水溫差的實測值和設定值相比較后，并進行PID調節，控制器輸出信號至變頻器，變頻器調

6、節循環泵運行頻率，實現溫差控制。四、換熱機組保護功能（1）自動卸壓功能：當二次側因水壓力超標時，安全閥自動開啟泄壓。（2）開機自檢功能：二次側回水壓力設定一個低限保護值（在控制器操作面板上可以調整此值），當二次側壓力沒有達到此值時，不能啟動循環泵只能開啟補水系統補水，待達到設定值后方可啟動循環泵。（3）來電自啟滿足無人值守功能：板式換熱機組在送電后，控制器工作，機組自檢后，系統按順序啟動。（4）循環水泵全部通過變頻器控制，可以實現軟啟軟停，避免了水泵啟停時產生的巨大沖擊和水錘現象對設備的損壞，以及對電器設備的保護，對水泵和設備起到良好的保護作用，延長設備的使用壽命。循環泵不采用工頻，采用雙變頻

7、方式；補水泵變頻器為一拖二設計（注：補水泵帶工頻功能，且兩臺補水泵均配置工頻回路）。（5）失壓保護：二次側回水壓力低于低限設定值時，自動補水系統投入運行，開始補水。自動補水系統投入運行后二次側回水壓力仍繼續降低即發聲光信號報警（該信號遠傳調度中心）。（6）斷電保護：停電后自動關閉電動調節閥，切斷熱源，控制器及變頻器自動復位并使各種設定參數和運行狀態參數保持原斷電前設置。（7）超溫保護：二次供水溫度超過85（操作面板可調設定值）（8）超壓保護：二次供水壓力超過設定高限值（操作面板可調設定值）循環泵停止運行并關閉一次側電動調節閥。（9）機組控制柜具良好的通風。（10）變頻器異常情況下，機組可以實現

8、就地啟停控制。（11）集控中心實現可監可控。可以手動控制電動調節閥開度，變頻器頻率及起停電機。（12）換熱機組的二次側有能避免壓力過高的措施，采用的措施是安裝電磁閥和安全閥來進行泄水，能夠避免壓力過高。（13）積水坑內安裝潛水泵，手動方式運行時通過按鈕控制潛水泵啟停。自動運行積水坑液位開關控制潛水泵自動排水。積水坑水位開關信號輸入控制器，自動運行時控制器控制高水位自動啟動水泵排水并報警，低水位排水停止。潛水泵電機熱保護。（14）軟水箱液位保護。軟水箱設置液位傳感器，用來檢測水箱高高及低低液位保護及高低液位自動補水。液位信號傳輸至控制器，并在換熱站觸摸屏液位顯示。控制器控制水箱高低水位報警，低水

9、位時停止補水泵。（15）現場控制柜急停按鈕做為系統應急措施，按下急停按鈕，系統全部停止，彈起急停按鈕系統復位。（16）變頻運行電機，變頻故障信號應輸入到PLC，并做報警指示及控制程序做相應保護。（17） 換熱站觸摸屏以文本形式顯示報警及故障原因，故障發生時換熱站現場發出聲光報警。五、電動調節閥的要求1、電動調節閥優先選用國際知名名牌的優質產品。功能：接受來自控制系統的控制信號調節系統一次流量，并將位置反饋信號遠傳至控制系統。2、電動調節閥執行器用以接收420mA的標準信號，根據此信號的大小自動調整閥門的開啟度，達到對熱力站二次網的溫度的調節。電動調節閥要求調節線性度好，調節范圍寬，關斷力強。3

10、、廠家根據要求提供電動調節閥的選型計算說明書。4、作用形式：電開。六、遠傳儀表溫度傳感器、壓力傳感器選用國際、國內知名品牌的優質產品。據有國家級（包括國外的國家級）質量監督部門的檢驗證書。 溫度變送器：精度：0.5%溫度0120輸出信號：二線制420mA DC 或三線制0-10V DC工作電壓：直流24V使用環境溫度：-20-70；功耗：0.5W防護等級：IP56壓力變送器：精度（包括線形度、回差和重復性）：0.5%壓力01.6mpa輸出信號：二線制420mA DC 或三線制0-10V DC穩定性：12個月漂移量小于URL的0.1%上電時間：輸出達到第一個有效測量值的時間不超過5秒防護等級：I

11、P65過程連接：外螺紋M20X1.5或G 1/2安裝方式：應加關斷閥以及環形彎或U型彎，水泵出口壓力應增加防震裝置介質溫度：0-120七、變頻器選用國際知名品牌的優質產品，例如ABB、丹佛斯變頻器；循環泵采用雙變頻器設計；補水泵采用單變頻一拖二設計。變頻器要符合以下要求：變頻器應符合GB/T12668.2的規定，并具有CE或UL認證。A.變頻器應適合于電機容量和負載特性的要求。B.變頻器的額定值如下：a.功率因數：COS0.98；b.頻率控制范圍：oHz50Hz；c.頻率精度：0.5%；C.變頻器應有下列保護功能。a.過載保護；b.過電壓保護；c.瞬間停電保護；d.輸出短路保護；e.欠電壓保護

12、；f.接地故障保護；g.過電流保護；h.內部溫升保護；D.欠相保護。a.變頻器應具有模擬量及數字量的輸入輸出（I/O）信號，所有模擬量信號應為國際標準信號，變頻器應符合電磁兼容的規定。控制輸入：420mA/0-10V頻率值輸出：420mA遠程啟泵控制：繼電器接點電機運行信號：繼電器接點電機故障信號：繼電器接點E.操作面板應有下列功能a.變頻器的啟動、停止；b.變頻器參數的設定控制；c.顯示設定點和參數；d.顯示故障并報警；e.在變頻器前的操作面板上應有中文字說明。八、電控柜主要元器件選用國際先進產品，如空開、轉換開關、指示燈、按鈕等；把由儀表控制部分與變頻器放在一個控制柜中，具體項目為：控制器

13、、直流穩壓電源、配電器、端子排，并留有足夠的余量（20%30%）。要求柜體采用下進線、上散熱形式安裝于機組座上。電控柜安裝散熱風扇。設置獨立信號保護地及動力保護接地，接地電阻小于5歐。控制柜加裝信號接地母線。控制柜預留一定內部空間（預留空間增加一組主回路小型短路器，及交流接觸器，增加3-5個中間繼電器，增加一塊控制器擴展模塊）九、控制器控制器選用西門子1200型、施耐德M218系列控制器的可編程控制器（PLC）。控制器開關量及模擬量輸入輸出點預留不小于10%作為備用點。控制器開關量采用繼電器輸出，開關量輸出大的啟動電流時，控制回路加中間繼電器隔離。控制器技術要求：控制器應采用國際知名品牌產品，

14、具有CE或UL認證。低功耗設計，CPU模塊功耗在5W左右，I/O模塊功耗在2W左右。控制器應滿足換無人值守熱站控制功能的要求，必須具有PID控制功能；在調試中，水泵PID應調試合適。防止啟停過快。 電源：220V.AC 本I/O點： 數字量輸入： 24點 24V，DC 數字量輸出：16點 繼電器輸出 模擬量輸入：16點 420mA 模擬量輸出：8點 420mACPU模塊可擴展I/O模塊：DI：8點，DQ12點，AI4點；AQ4點，系統需要時擴展。多通信接口RS485，MODBUS TCP/IP等，CPU模塊帶2個串口。編成語言：支持梯形圖語言，符合IEC61131-3標準編程語言。具備以太網通

15、訊功能。模擬量模塊支持420mA，15V，020mA，05V，010，10V輸入輸出。十、流量計電磁流量計或超聲波流量計A.概述功能：測量、指示和管道內熱水的流量，累積量熱量顯示形式：法蘭連接、管段式、直流脈沖處理器型組成：一次側量元件變送、轉換核算顯示及法蘭信號傳送至顯示屏系統，以及全部安裝附件和電纜B.性能：測量精度：0.5%重復性：0.1%環境溫度:-40+60介質溫度：-30160工作壓力：1.6Mpa防護等級：傳感器：IP65 C、特點：指示器：LCD數字指示電子單元：微處理器、自動校零、自診斷、故障報警、小量程切換。D、一次測量元件測量管材料：碳鋼直管段：應滿足前10D（直徑）后5

16、D安裝要求E、流量積算儀隔離輸出信號：420mA，DC瞬時流量；配置：RS-485接口，MODBUS等標準協議電源：24 AC，50Hz，斷電自動儲存系統數據故障報警：開關量輸出自身報警220V AC，5A空管報警輸出十一、熱量積算儀功能說明：通過采集機組一次側的供回水溫度及流量信號，顯示一次網的瞬時流量，累積流量，瞬時熱量，累積熱量。通過與控制器的通訊實現瞬時流量，累積流量，瞬時熱量，累積熱量到控制器的數據傳輸，并能在觸摸屏及遠程人機界面上顯示及存儲。目的是實現單臺機組的熱消耗記錄，采集及考核。通訊口：RS485(控制器通訊匹配)補償方式：溫度補償十二、智能型綜合電力儀表輸入范圍：0-5A （配與總功率及最大電流相匹配的3