1. Projektöversikt
Detta projekt är ett obevakat automatiskt styrsystem för värmeväxlarstationer. Projektet omfattar sex värmeväxlarstationer inklusive H-område, I-område, E-område, norrområde, sydområde söder och söderområde norr och en offentlig station. Projektet syftar till att bygga ett obevakat automatiskt styrsystem. Det bemannade övervakningssystemet optimerar produktionsövervakningsmetoderna, förbättrar säkerhetsnivåerna och möjliggör centraliserad övervakning av driftstatusen för varje värmeväxlarstationsutrustning i pannrummets kontrollrum; värmeväxlingsstationens huvudsakliga driftsparametrar visas centralt i pannrummets kontrollrum för att underlätta produktionstekniker. Snabbt förstå värmeväxlingsstationens driftstatus och analysera om utrustningen fungerar i ett rimligt tillstånd för att optimera driftsparametrar; upptäck potentiella säkerhetsolyckor vid drift av utrustning så tidigt som möjligt för att minska förekomsten av olyckor; minska personalinvesteringar och realisera obemannade värmeväxlarstationer Långtidstjänstgöring minskar frekvensen av stationspatruller och minskar totalt sett arbetskostnaderna.
1.1 Den specifika översikten av varje värmeväxlarstation är följande:
(1) H area värmeväxlarstation:
Värmeområdet för värmeväxlarstationen i zon H är 235318,59㎡. Bland dem är det höga området 111440.18㎡; det låga området är 123878,41㎡. Ändarna värms upp av radiatorer.
Huvudutrustningen i stationens höga område: 3 plattvärmeväxlare, 2 cirkulerande vattenpumpar och 2 vattenförsörjningspumpar; huvudutrustningen i det låga området är: 3 plattvärmeväxlare, 2 cirkulerande vattenpumpar och 2 vattenförsörjningspumpar; höga och låga områden Delad vattenrening och annan utrustning.
(2) Område I värmeväxlarstation:
Värmeområdet för värmeväxlarstationen i zon I är 251177,9㎡. Bland dem är det höga området 126116,5㎡; det låga området är 125061,4㎡. Ändarna värms upp av radiatorer.
Huvudutrustningen i stationens höga område: 3 plattvärmeväxlare, 2 cirkulerande vattenpumpar och 2 vattenförsörjningspumpar; huvudutrustningen i det låga området är: 3 plattvärmeväxlare, 2 cirkulerande vattenpumpar och 2 vattenförsörjningspumpar; höga och låga områden Delad vattenrening och annan utrustning.
(3) Område E värmeväxlarstation
Värmeområdet för värmeväxlarstationen i område E är 65290,35㎡. Ändarna värms upp av radiatorer.
Huvudutrustning i stationen: 2 plattvärmeväxlare, 3 cirkulerande vattenpumpar, 2 vattenpåfyllningspumpar, vattenrening och annan utrustning.
(4) North District Heat Exchange Station
Uppvärmningsytan på Norra Distriktsbytesstationen är 61 798,29 kvadratmeter och uppvärmningsytan kommer inte att utökas i framtiden. Det finns inget varmvatten, värmesystemet skiljer inte mellan höga och låga zoner och takfotens höjd är 12m.
Huvudutrustning i stationen: 2 plattvärmeväxlare, 3 cirkulerande vattenpumpar, 2 vattenpåfyllningspumpar, vattenrening och annan utrustning.
(5) South District North Heat Exchange Station
Uppvärmningsområdet för North Exchange Station i South District är 109620,71㎡, och de kommersiella och andra områdena är 3661,87㎡. Uppvärmningsytan kommer inte att utökas i framtiden. Det finns inget tappvarmvatten, och värmesystemet skiljer inte mellan höga och låga zoner. Takfotens höjd är 45m; terminalvärmen är radiatorvärme.
Huvudutrustning i stationen: 2 plattvärmeväxlare, 3 cirkulerande vattenpumpar, 2 vattenpåfyllningspumpar, vattenrening och annan utrustning.
(6) South District South Heat Exchange Station
Uppvärmningsområdet för South Exchange Station i South District är 125 404,8㎡, och de kommersiella och andra områdena är 1 727,02㎡. Uppvärmningsytan kommer inte att utökas i framtiden. Det finns inget varmvatten, värmesystemet skiljer inte mellan höga och låga zoner och takfotens höjd är 45m.
Huvudutrustning i stationen: 2 plattvärmeväxlare, 3 cirkulerande vattenpumpar, 2 vattenpåfyllningspumpar, vattenrening och annan utrustning.
1.2 Processflödet för varje värmeväxlarstation är som följer:
Metodbeskrivning:
① Värmekällan för denna station tillhandahålls av pannrummet. Vattnet tillförs till värmeväxlarstationens vattenfördelare genom vattenförsörjningshuvudledningen för distribution och tillförs hög respektive låg zon plattvärmeväxlare; efter avslutad värmeväxling rinner den tillbaka till vattenuppsamlaren och går tillbaka till pannrummet genom returvattenledningen.
② Det sekundära returvattnet från värmeanvändaren trycksätts av cirkulationspumpen och går in i tre uppsättningar respektive plattvärmeväxlare. Efter värmeväxling i värmeväxlaren bildar den en sekundär vattentillförsel, som samlas upp från plattvärmeväxlarens vattentillförselsida till vattenförsörjningstanken. Rör distribueras till värmeanvändare genom ledningsnätet.
③ Den fasta tryckpunkten för vattenpåfyllning är placerad på cirkulationspumpens inloppshuvudrör och används för att styra start och stopp av vattenpåfyllningspumpen och frigörandet av övertrycksvatten.
Metodbeskrivning:
① Värmekällan för denna station tillhandahålls av Zhujiang Yijing pannrum. Vattnet tillförs två plattvärmeväxlare genom huvudledningen för vattenförsörjningen; efter avslutad värmeväxling återförs den till pannrummet genom returvattenledningen.
② Det sekundära returvattnet från värmeanvändaren trycksätts av cirkulationspumpen och går in i två respektive uppsättningar plattvärmeväxlare. Efter värmeväxling i värmeväxlaren bildar den en sekundär vattentillförsel, som samlas upp från plattvärmeväxlarens vattentillförselsida till huvudvattenförsörjningsröret. Nätverket är tilldelat till heta användare.
③ Den fasta tryckpunkten för vattenpåfyllning är placerad på cirkulationspumpens inloppshuvudrör och används för att styra start och stopp av vattenpåfyllningspumpen och frigörandet av övertrycksvatten.
Genom att kombinera kundbehov och faktiska projektförhållanden föreslog Hangzhou Youwen en omfattande allt-i-ett-lösning baserad på UW2100 industriella IoT eDCS-styrsystems hårdvaruprodukter och UWNTEK-programvaruprodukter.
2. Principer för systemdesign
Värmeväxlingsstationens obevakade övervakningssystem baserat på UW2100eDCS systemhårdvara och UWNTEK mjukvaruplattform integrerar schemaläggning och övervakning. Dess funktioner inkluderar människa-maskin-gränssnitt, databashantering, fjärrdatainsamling, fjärrkontroll, larm, trender och rapporter, etc., med hjälp av olika Ett avancerat kommunikationsnätverk som spårar och övervakar hela värmenätverkets rörledningar, instrument etc. tillåter inte bara avsändare för att fullt ut förstå uppvärmningsstatusen för hela värmenätverkets rörledningar, men återspeglar också snabbt och korrekt information om fellarm på plats för att underlätta inspektion och underhåll Tidligt underhåll av personal sparar inte bara mycket arbetskraft och materialresurser, utan förbättrar också avsevärt den moderna ledningsnivån för värmenätet.
Denna design är baserad på modellen "centraliserad förvaltning, decentraliserad kontroll" och idén om digital och informatiserad kommunal teknik, med fokus på konstruktionen av företagets informationssystem "styr- och kontrollintegration" och etablera ett avancerat, pålitligt, effektivt, säkert , integrerad processkontroll, Ett övervakningssystem som integrerar övervakning och datorschemahantering och har god öppenhet kan fullborda övervakningen och automatisk styrning av hela uppvärmningsprocessen och all produktionsutrustning, vilket uppnår målet "obevakad på plats och få personer i tjänst på centralstationen".
3. Systemets övergripande struktur
Hela systemet inkluderar en ny generation av intelligent front-end för perceptionskontroll som uppfyller applikationskraven för CPS cyberfysiska system och industriellt Internet, ett heterogent, självorganiserande industriellt nätverk för stora områden och en supportmiljö för bredare molntjänster för styrsystem design, programmering och styrteknik.
Systemet är baserat på UW2100-styrenheten för att centralt samla in information om motor, ventil, sändare och annan utrustning via standard 4~20mA, PT100, PT1000, nivåsignalingång, reläets passiva kontaktutgång, etc., och är baserat på trådlöst GSM Nätverket laddar upp data centralt till molnplattformen UWNTEK för att realisera fjärrövervakning av information i stort område.
UW2100-styrenheten på plats kommunicerar med växelriktaren baserat på Modbus-RTU (RS-485) masterstationsprotokoll för att realisera insamling av information från tredje part, kommunikationsanslutning och styrning av flera växelriktare; baserat på Modbus-RTU (RS-485) slavstationsprotokoll Kommunicera med pekskärmen för att realisera övervakning på plats av utrustningsinformation; samtidigt används det distribuerade styrsystemet UW500 i värmekällans pannfabrik, och en central övervakningscentral är inrättad i det centrala kontrollrummet för att centralt övervaka utrustningsinformation vid olika utspridda uttag.
UWNTEK-systemmjukvaruplattformen tillhandahåller videointegreringsfunktioner som kan ansluta standardvideosignaler från kameror (Dahua, Hikvision) installerade på plats till systemet för att realisera fjärrövervakning av realtidsvideosignaler på plats; på grundval av detta öppnar UWNTEK-systemets mjukvaruplattform standard HDMI-gränssnittet, en stor skärm kan ställas in i det centrala kontrollrummet och nyckelprocesser kan kopplas till den centrala storskärmsdisplayen i kontrollrummet.
Systemet stöder fjärrövervakning av mobila terminaler (mobiltelefoner, iPads, surfplattor, bärbara datorer etc.) i ett stort område baserat på 2G-, 3G- och 4G-nätverk. Driftbehörigheter kan delas in efter säkerhetszoner för att säkerställa systemets säkerhet.
4. Systemdesignplan
4.1 Systemövervakningscenter
Systemövervakningscentralen finns i värmekällaspannfabriken. Övervakningscentralen består huvudsakligen av flera operatörsarbetsstationer (ingenjörsarbetsstationer kan användas samtidigt med operatörsstationer, det specifika antalet beror på utformningen av det centrala kontrollrummet), ett storskärmssystem och ett industriellt Ethernet. Den består av en switch , en grafik- och rapportskrivare, en UPS-strömförsörjning, etc.;
Datorn i övervakningscentralen måste vara ansluten till det externa nätverket via trådbundna eller trådlösa medel. Övervakningssystemet använder en serverlös stjärna peer-to-peer-struktur. Baserat på den trådlösa GSM-kommunikationsmetoden och UW-molnplattformen etableras ett wide area network-system för operatörsstationer, ingenjörsstationer, olika funktionella arbetsstationer och systemkringutrustning. Och baserat på UW-molnservern släpps övervakningsgränssnittet WEB för att möta behoven hos klienter (datorer, mobiltelefoner, surfplattor, etc.) baserat på 2G, 3G och 4G fjärråtkomst i hela området.
4.1.1 Systemövervakningscentralens funktion
1. Styrning av vattenförsörjningens elektriska reglerventil på primärsidan av plattbytet
Öppningen av den elektriska reglerventilen styrs PID genom den sekundära sidans vattentillförseltemperatur (minsta öppning av den elektriska reglerventilen bestäms med hänsyn till säkerheten för panndrift).
2. Övervakning av arbetsstatus för plattvärmeväxlare
Temperatur- och trycksensorer är installerade vid inloppet och utloppet på den primära och sekundära sidan av plattväxlaren för att övervaka arbetsförhållandena för varje plattväxlare.
3. Övervakning av värmecirkulationsvattenpump
En trycksensor är installerad på inlopps- och utloppshuvudledningen på värmecirkulationspumpen för att övervaka vattenpumpens arbetsstatus och systemtrycket.
4. Övervakning av växelriktare för värmecirkulationspump och vattenpåfyllningspump:
Övervaka start/stoppstatus för cirkulationspumpen på distans/lokalt; fjärrövervaka växelriktarens arbetsförhållanden (utgångsström, frekvens, effekt, felsignal, etc.). Frekvensomformaren är seriekopplad genom RS485-kommunikationslinjen för att kommunicera med eDCS. eDCS kan läsa olika driftsparametrar, status och andra signaler för frekvensomformaren.
5. Övervakning av tryck och temperatur på sekundärsidan för tillopp och returvatten i huvudledningen
Temperatur- och trycksensorer är installerade på huvudledningen för vattenförsörjningen på sekundärsidan; temperaturgivare är installerade på returvattenledningen. Trycket tas från tryckvärdet för cirkulationspumpens inloppshuvudrör, och temperatur- och tryckförhållandena på sekundärsidans huvudmatnings- och returvatten övervakas på distans.
6. Övervakning av tryckskillnad hos dekontamineringsanordning
Installera en tryckskillnadstransmitter på sekundärsidans returrörsdekontamineringsanordning för att fjärrövervaka tryckskillnaden mellan dekontamineringsanordningens inlopp och utlopp för att avgöra om den är i normalt arbetstillstånd.
7. Vätskenivåövervakning av vattenpåfyllningstank
Tanken för avhärdat vatten använder en vätskenivåmätare av trycktyp för att överföra vätskenivåsignalen till eDCS-styrenheten i realtid.
8. Vattennivåövervakning i sumpgropar
En vätskenivåkontroll läggs till sumpgropen för att övervaka vattennivån i sumpgropen; sumpgropen är inom kamerans övervakningsområde för att förstå situationen för avloppsutsläpp i tid.
4.1.2 Säkerhetsskydd och larm
Använd konfigurationsprogramvara för att upprätta ett schematiskt diagram över övervakningsstatusen för värmeväxlarstationen, ställ in larmpunkter på viktiga platser och använd iögonfallande röda och gröna skyltar för att indikera statuspunkternas felstatus. När felstatus visas, kommer ett ljudlarm (röstmeddelande eller sirenljud etc.) att avges.
1. Larm för låg och hög nivå i vattentanken
När vattentankens nivålarm är låg betyder det att det uppmjukade vattnet i vattentanken är på väg att vara slut. Om vattenpåfyllningspumpen fortsätter att gå kan vattenpumpen skadas. Därför är "vattentankens nivå är för låg" en larmpost för säker drift.
När vätskenivån i vattentanken är för hög betyder det att det finns ett problem med vätskenivåkontrollanordningen i vattentanken. Om du inte slutar fylla vattentanken kommer vattnet i vattentanken att tömmas från överströmningsröret, vilket resulterar i ett slöseri med resurser, och vattenöverflödesröret kanske inte töms ut i tid. Som ett resultat rann vatten över till andra elskåp, vilket orsakade säkerhetsolyckor.
2. Larm för låg och hög vätskenivå i sumpen
När ett larm för låg vätskenivå i sumpbrunnen inträffar betyder det att avloppet i sumpbrunnen nästan har tömts ut. Om avloppspumpen fortsätter att fungera kan den inte fungera på grund av vattenlös drift, eller till och med en större olycka där vattenpumpen överhettas och skadas.
När vätskenivån i sumpgropen är för hög innebär det att avloppet i sumpgropen inte släpps ut i tid. Om du inte går till platsen för att inspektera eller vidta andra avloppsåtgärder kommer vattnet att svämma över från sumpgropen och svämma över till elstyrskåpet, vilket orsakar säkerhetsrisker. OLYCKA.
3. Fellarm för cirkulationspump
Genom att samla in signaler genom 485-kommunikation kan cirkulationspumpens felstatus upptäckas i tid, vilket underlättar snabb omkoppling av cirkulationspumpen, säkerställer värmekvalitet och eliminerar fel i tid.
4. Fellarm för vattenpåfyllningspump
Larmposterna är desamma som för den cirkulerande vattenpumpen.
5. Tryckskillnadslarm mellan inlopp och utlopp på dekontamineringsanordningen
När tryckskillnaden mellan dekontamineringsanordningens inlopp och utlopp överstiger ett visst värde, kommer det att allvarligt påverka systemets cirkulerande vattenflöde, vilket i sin tur påverkar cirkulationspumpens energiförbrukning. Genom att detektera denna parameter kan tryckskillnaden för dekontamineringsanordningen upptäckas i tid. När tryckskillnaden överstiger det inställda värdet måste smutsborttagaren rengöras.
4.2 Maskinvarukonfigurationsplan för system för obevakad värmeväxlingsstation, med den obevakade värmeväxlingsstationen i zon H som ett exempel;
5. Planbeskrivning
Detta system är designat och implementerat baserat på UW2100 Industrial Internet of Things eDCS-systemhårdvaran i kombination med UWWNTEK-mjukvaran. Det etablerar ett avancerat, effektivt, högkvalitativt och stabilt övervakningssystem som integrerar processtyrning, övervakning och datorschemahantering och har god öppenhet för att slutföra hela uppvärmningsprocessen. Övervakning och automatisk kontroll av processen och all produktionsutrustning för att uppnå följande tekniska funktioner:
1) Uppgifterna i värmeväxlingsstationens övervakningscenter är nästan synkroniserade med data på plats, vilket minskar driftsarbetskostnaderna;
2) Övervakningssystemet tillhandahåller hårdvaru- och mjukvarumiljöstöd för att lösa problemet med obalans i värmenätverksdrift, uppnå balanserad drift av värmenätverket och förbättra värmeeffekten.
3) Det spelar rollen som energibesparing och förbrukningsminskning. Värmeväxlingsstationen anpassar automatiskt vattentillförseltemperaturen efter förändringar i utomhustemperaturen, vilket sparar energiförbrukningen i största utsträckning och förbättrar kvaliteten på värmeservicen.
4) Fenomenet ångstöld och ångläckage undviks. På grund av 24-timmars onlinedrift elimineras användarens idé om ångstöld. Fel i mätning på plats kan upptäckas på kortast tid och feltiden registreras och arkiveras. Undvik mätförluster.
5) Använd simuleringssystemet för att utföra hydrauliska och termiska beräkningar på värmenätet, och analysera värmenätets styrfunktion för att uppnå optimal drift av värmenätet. Använd feldiagnos och energiförlustanalys för att förstå rörnätets isolerings- och motståndsförluster och utrustningens användningseffektivitet. Minimera rörförlusten i värmenätverket för att uppnå den mest ekonomiska driften. Analysera rörnätet genom jämförelse av historisk data och realtidsdata.
