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1、概述：采用供热自动化系统的目的：1、利于及时地了解并掌握热源、热网的参数与运行工况。2、利于节能降耗；利于减员增效；3、利于及时发现故障，确保供热安全。一、供热系统自动化的组成可以根据供热系统的组成将集中供热系统的自控分为热源部分，管网及中继泵站，热力子站部分。这几部分并不是在孤立地运行，而是相互结合构成的联动系统，它包括一个调度中心，通信网络平台，热力子站控制系统。1、调度中心一般包括计算机及网络通信设备，计算机包括操作员站、网络发布服务器、数据库服务器。网络通信设备包括交换机、防火墙、路由器等。2、通信网络平台是连接调度中心和子站控制系统的桥梁，通讯网络的选择主要根据本地区的实际情况，考虑
2、通讯距离，施工难度，初期投入成本，以后运营成本等，选取一个切合实际的通讯网络。3、热力子站控制系统包括热力站控制器、管网数据控制器、中继站控制器、热源控制器、热计量控制器。二、集中供热系统的热计量集中供热系统的热计量根据用户的不同可分为热用户的计量、热力站的计量及热源出口（或首站）的计量。根据计量的层次可分为内部管理型与贸易计量型。对于前者可采用各种准确适宜的热计量装置；而后者需经当地或上级的法定技术监督部门认定，且必须是贸易双方认可的计量装置，从而便于处理因贸易而产生的各种纠纷。三、热力站的自动化远程控制系统 换热站自控系统按设备类 型分，可分为：温度、压力 变送器、流量计、电动调节阀 、循
3、环泵及补水泵。按 控制回路分，则可分为：一次网流量控制回路、二次网 循环控制回路、二次网定压回路。在换热站自控系统中 ，一次网流量控制回路主要通过调节 一次回水调节阀 来 实现。二次网的调节回路则是通过调节 二次网循环泵 及补水泵转速来实现。换热站的所有控制指令主要由 热网指挥调度中心根据全网平衡算法下发，而二次网循 环泵及补水泵变频 器转速则由站内PLC系统依据各换 热站所带热网的实际情况计算得出。 什么是DCS控制系统DCS是分布式控制系统的英文缩写（Distributed Control System），在国内自控行业又称之为集散控制系统。DCS通常采用若干个控制器（过程站）对一个生产过
4、程中的众多控制点进行控制，各控制器间通过网络连接并可进行数据交换。操作采用计算机操作站，通过网络与控制器连接，收集生产数据，传达操作指令。因此，DCS的主要特点归结为一句话就是：分散控制集中管理。（1）罗克韦尔AB CONTROL LOGIX5000控制系 统（2）和利时第四代MACS-Smartpro 控制系统（3）西门子S7-400控制系统PLC就是可编程逻辑控制器，早期的PLC只是用来完成一些电气逻辑控 制和开关量，现在的PLC在性能上，特别是对模拟信号的处理能力上已 经大大提高，因此现在PLC是可以用于过程控制的。主要应用于锅炉控 制系统、热力站、污水站、消防泵站等。什么是PLC控制系
5、统西门子CES-SEMAPHORE02、 DCS与PLC在供热系统应用差别 在二十世纪末，我们可以认为：DCS比PLC有更高的可靠性，更高的性能。但,现在的PLC发展就不同了。随着现代技术的飞速发展，PLC则是大门大敞，软、硬件得到全面发展。各家各型号系列化、产品层次化、标准化、规范化。适应于从微型到大型的各种各样的控制系统，PLC 早就可以组建大型的控制系统了。这时候，DCS就显出它基因里的毛病来：固步自封、技术保守，做产品就一定要做系统。在实时控制方面相比PLC有相当大的差距。而DCS原来能做的，现在PLC全都能做，高端的PLC与DCS的功能已经差不多。3、从成本角度来看相同I/O点数的系
6、统，用PLC比用DCS其成本要低 大约40%左右。PLC没有专用操作站，它用的软件和硬件 都是通用的 ，所以维护成本比DCS要低很多。由于进口 的DCS系统非常昂贵 ，人们认为锅炉的运行模拟量控制 要求较少，从降低成本的角度出发，往往选择PLC来构 建控制系统。DCS在发展的过程中也是各厂家自成体系，但大部分的DCS系统，比如横河Yokogawa、Honeywell、ABB等等，虽说系统内部（过程级）的通讯协议不尽相同 ，但操作级的网络平台不约而同的选择了以太网络，采用标准或变形的TCP/IP协议 。这样就提供了很方便的可扩展能力。在这种网络中，控制器、计算机均作为一个节点存在，只要网络到达的
7、地方，就可以随意增减节点数量和布置节点位置。与第三方控制系统的通讯四、供热系统自动控制模式选择的几点建议1、控制系统选型应从以下10个方面考虑1）可靠性：即系统能否长期稳定地运行。2）实用性：控制系统的各方面技术指标能否全面满足生产控制的要求。3）系统软件：包括组态软件及监控软件，是否齐全、完善、可靠和方便使用；是否自己能完成组态、现场调试及投运后是否便于维护。4）价格：系统的价格是否在 用户可接受的范围内，且是否 合理。5）可操作性：控制系统的人 机界面是否便于操作人员的操 作，画面是否直观。6）针对企业操作人员水平： 系统是否采用中文系统。7）维修性：故障诊断功能是 否完善，故障指示是否明
8、确； 硬件是否维修方便，用户可否 自己更换模板即可达到维修目 的，模板是否可直接带电拔插 而不影响系统的正常运行。8）备品备件：是否供应方便、及时、 价格是否合理。9）技术支持：用户自行维护有困难时 能否得到厂家技术人员的及时帮助。10）培训： 用户培训的力度和方便程 度如何，费用高低，能否上机操作等。五、常用的智能仪表及维护注意事项一次仪表：也称测量仪表，直接与被测物体直接接触，通常为传 感器等。二次仪表：也称显示仪表，一次仪表输出的信号，到二次仪表分析转换 成模拟量信号或数字量信号进入DCS/PLC系统。仪表的分类：仪仪表信号4-20mA.DC(1-5V.DC)信号制是国际电际电 工委员员
9、会(IEC):过过程控制系统统用模拟拟信号 标标准。我国从DDZ-型电动仪电动仪 表开始采用这这一国际标际标 准信号制，仪仪表传输传输 信号采 用4-20mA.DC,联络联络 信号采用1-5V.DC，即采用电电流传输传输 、电压电压 接收的信号系统统。 一.远传远传 信号用电电流源优优于电压电压 源的原因因为现场为现场 与控制室之间间的距离较远较远 ，连连接电线电线 的电电阻较较大时时，如果用电压电压 源 信号远传远传 ，由于电线电电线电 阻与接收仪仪表输输入电电阻的分压压，将产产生较较大的误误差，而用 恒电电流源信号作为远传为远传 ，只要传传送回路不出现现分支，回路中的电电流就不会随电线电线
10、 长长短而改变变，从而保证证了传传送的精度。 二.信号最大电电流选择选择 20MA的原因上限取20mA是因为为防爆的要求，20mA的电电流通断引起的火花能量不足以引燃 瓦斯 三信号起点电电流选择选择 4mA的原因下限没有取0mA的原因是为为了能检测检测 断线线：正常工作时时不会低于4mA，当传输传输 线线因故障断路，环环路电电流降为为0。常取2mA作为为断线报线报 警值值。 压压压压力力检测仪检测仪检测仪检测仪 表表 1、压压力变变送器 一般意义上的压力变送器主要由测压 元件传感器（也称作压力传感器）、测量 电路和过程连接件三部分组成。它能将测压 元件传感器感受到的气体、液体等物理压 力参数转
11、变 成标准的电信号(如420mADC等)，以供给指示报警仪、记录仪 、调节 器等二次仪表进行测量、指示和过程调节 。压压压压力力检测仪检测仪检测仪检测仪 表表2、差压变压变 送器用于测测量压压力容器内的液体、气体和蒸汽的液位、密度和压压力， 然后将其转变转变 成4- 20mADC的电电流信号输输出。压压压压力力检测仪检测仪检测仪检测仪 表表1、接线线前应应确保线线路无工作电压电压 。2、确认认好线线路的正负负极性后接入标标有“+”、“-”标标志的端子并拧拧紧紧螺丝丝。3、送电电后如表头头LCD屏或指针针无显显示应应再次确认认接线线关系的正确性。4、线线路拆除前应应确认认工作电电路已经经断开，拆
12、出线线路后做好标识标识采用绝缘绝缘 胶布对线对线 路进进行绝缘处绝缘处 理。维护维护维护维护 注意事注意事项项项项温度温度类检测仪类检测仪类检测仪类检测仪 表表一体化温度一体化温度变变变变送器送器一体化温度变变送器一般由测测 温探头头（热电热电 偶或热电热电 阻 传传感器）和两线线制固体电电子 单单元组组成。采用固体模块块形 式将测测温探头头直接安装在接 线线盒内，从而形成一体化的 变变送器。一体化温度变变送器 一般分为热电为热电 阻和热电热电 偶 型两种类类型。一体化温度变变送器的输输出 为统为统 一的420mA信号； 可与PLC系统统或其它常规仪规仪 表匹配使用。温度温度类检测仪类检测仪类
13、检测仪类检测仪 表表铂热电铂热电铂热电铂热电 阻阻一体化温度变变送器一般 由测测温探头头（热电热电 偶 或热电热电 阻传传感器）和两 线线制固体电电子单单元组组 成。采用固体模块块形式 将测测温探头头直接安装在 接线线盒内，从而形成一 体化的变变送器。一体化 温度变变送器一般分为热为热 电电阻和热电热电 偶型两种 类类型。一体化温度变变送器的 输输出为统为统 一的4 20mA信号；可与PLC 系统统或其它常规仪规仪 表匹 配使用。温度温度类检测仪类检测仪类检测仪类检测仪 表表铂热电铂热电铂热电铂热电 阻阻工业业上常用的热电热电 阻有 两种，即铜热电铜热电 阻和 铂热电铂热电 阻。铜热电铜热电
14、阻测测温范围为围为 负负50到正150度，铂热铂热 电电阻测测温范围为负围为负 200 度到正850度，铜热电铜热电 阻的分度号是CU50和 CU100，0度时时的标标称 电电阻值值分别为别为 50欧和 100欧。铂热电铂热电 阻分为为 A级级和B级级，它们们的分 度号都是PT10和PT100 ，其0度的标标称电电阻值值 分别为别为 10欧和100欧温度温度类检测仪类检测仪类检测仪类检测仪 表表热电热电热电热电 偶偶1、热电热电 偶工作原理：两种不同成份的导导体（称为为 热电热电 偶丝丝材或热电热电 极）两端 接合成回路，当接合点的温度 不同时时，在回路中就会产产生 电动势电动势 ，这这种现现
15、象称为热电为热电 效应应，而这这种电动势电动势 称为热为热 电势电势 。热电热电 偶就是利用这这种原理进进 行温度测测量的，其中，直接 用作测测量介质质温度的一端叫 做工作端（也称为测为测 量端） ，另一端叫做冷端（也称为为 补偿补偿 端）； 冷端与显显示仪仪表 或配套仪仪表连连接，显显示仪仪表 会指出热电热电 偶所产产生的热电热电 势势。温度温度类检测仪类检测仪类检测仪类检测仪 表表热电热电热电热电 偶偶（1）铂铑铂铑 10-铂热电铂热电 偶，分 度号，可在01300长长期 工作，短时时可到1600。（2）镍铬镍铬 -镍镍硅(镍铬镍铬 -镍铝镍铝 ) 热电热电 偶，分度号K，测测量范 围围0
16、1300，分度曲线线更接 近线线性，热电动势热电动势 高。（3）铂铑铂铑 13-铂热电铂热电 偶，分 度号R，使用温度01300 ，短时时可到16001、接线线前应应确保线线路无工作电压电压 。2、确认认好线线路的正负负极性后接入标标有“+”、“-”标标志的端子并拧拧紧紧螺丝丝。3、送电电后如PLC触摸屏显显示异常数据，应应再次确认认接线线关系的正确性。4、如发发生温度偏差应应再次确认铂热电认铂热电 阻三线线制接线线方法要与PLC模块块接入端对应对应 关系保持一致5、线线路拆除前应应确认认工作电电路已经经断开，拆出线线路后做好标识标识采用绝缘绝缘 胶布对线对线 路进进行绝缘处绝缘处 理。维护维护维护维护 注意事注意事项项项项温度温度类检测仪类检测仪类检测仪类检测仪 表表流量流量类仪类仪类仪类仪 表表 电电磁流量计计 孔板流量计计 弯管流量计计 超声波流量计计超声波流量计计超声波流量计采用时间差法来测水的流速， 用流速乘上截面积就是流量了。根据水的流向 ，分为上游和下游，简单而言就是上游和下 游各装一个传感器探头，可以发射超声波，
