摘要:自动化控制设备的可靠性对供热系统的正常运行起着比较重要的作用,对常用仪表、设备采取行之有效的检测、维护方法,能够提高供热系统自动化的可靠性,确保供热系统的稳定运行,保证供热质量和供热安全。
关键词:供热;自动化;维护
集中供热是一种节能环保的供热方式,在提高供暖效率,改善环境,节约能源和运行成本的同时还提高供热质量,因此被越来越多的大中小城市重点推广和采用[1]。目能我国的小区供暖一般采用区域锅炉房和热力站两种方式。供热系统自动化程度的完善就等于生产力的提高,实现其自动控制,是节约能源,提高锅炉效率和各项技术性能指标的有效途径。在锅炉的自动化控制系统中,仪表控制系统用于监督锅炉设备安全经济运行,确保供热质量,使管理人员及运行人员随时掌握锅炉及用户系统运行情况。在保证锅炉正常供暖的前提下,尽可能的提高设备的效率、可靠性和技术性能,降低操作人员的劳动强度[2]。自动化控制设备的可靠性对供热系统的正常运行起着比较重要的作用,不仅能使整个系统又安全又稳定地运行,还能够有效的完成自动化控制设备的作用[3]。
一、 供热系统自动化的组成
供热自动化系统是个相互联动的系统,它包括一个调度中心,通信网络平台,热力子站控制系统。
调度中心:相当于供热自动化系统的大脑,由计算机、网络通信设备等组成。
2、通信网络平台:用于连接调度中心和热力子站控制系统的纽带。
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。
采用供热自动化系统的目的:
(1) 有利于及时地了解并掌握热源、热网的参数与运行工况。
(2) 有利于节能降耗;利于减员增效;
(3) 有利于及时发现故障,确保供热安全。
二、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。
1、DCS控制系统简介
DCS全称分布式控制系统(Distributed Control System),也叫集散控制系统。该种控制系统的特点可以用一句话来概括:分散控制,集中管理。简单地说,就是采用计算机当做操作站,一般设有多个控制器(也叫过程站),对于一个生产过程,设置多个控制点以便于控制,操作站和控制器之间用网络进行连接以及进行生产数据的收集,操作指令的传输。
2、PLC控制系统
PLC就是可编程逻辑控制器,现在的PLC处理模拟信号的能力越来越强,越来越多地应用于过程控制。PLC控制系统要应用于锅炉控制系统、热力站、污水站、消防泵站等。
3、DCS与PLC在供热系统应用差别
在20世纪末,DCS比PLC有更高的可靠性,更高的性能。随着现代科学技术的飞速发展,PLC发展迅猛,软、硬件得到全面发展。各厂家各型号系列化、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。而DCS就显出它固有的毛病来:固步自封、技术保守,做产品就一定要做系统,在实时控制方面与PLC相比有相当大的差距。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。
从成本角度来看,相同I/O点数的系统,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 ,一般地,选择PLC控制系统性价比更高。
三、常用的自动化智能仪表、设备及维护
1、压力检测仪表
压力变送器主要有三部分组成,分别是压力传感器、测量电路、过程连接件。压力传感器将测到的气体或液体等物理压力参数转换成相应电信号(如4-20mA.DC等),然后送至显示仪表(如指示报警仪、记录仪)进行测量、指示和过程调节。差压变送器,将测出来的压力容器内的液体、气体和蒸汽的液位、密度和压力,转换为相应的电流信号(如4-20mA.DC等)然后输再出。
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维护注意事项:
(1) 接线前应确保线路无工作电压。
(2) 确认好线路的正负极性后接入标有“+”、“-”标志的端子并拧紧螺丝。
(3) 送电后如表头LCD屏或指针无显示应再次确认接线关系的正确性。
(4) 线路拆除前应确认工作电路已经断开,拆出线路后做好标识采用绝缘胶布对线路进行绝缘处理。
2、温度类检测仪表
常用的温度类检测仪表有一体化温度变送器,其作用为将所测的温度转换为相应电信号输出(比如4~20mA信号),经常与一些常规仪表或者PLC系统匹配使用。
维护注意事项:
(1) 接线前应确保线路无工作电压。
(2) 确认好线路的正负极性后接入标有“+”、“-”标志的端子并拧紧螺丝。
(3) 送电后如PLC触摸屏显示异常数据,应再次确认接线关系的正确性。
(4) 如发生温度偏差应再次确认铂热电阻三线制接线方法要与PLC模块接入端对应关系保持一致。
(5) 线路拆除前应确认工作电路已经断开,拆出线路后做好标识采用绝缘胶布对线路进行绝缘处理。
3、电磁流量计
电磁流量计由传感器和转换器两部分组成。传感器主要由测量管、电极、励磁线圈、绝缘衬里、壳体等部分组成。电磁流量计能将导电性液体的平均流速感应出一个成正比例的电压信号,通过电极检出,及一系列智能化处理后,在LCD上输出。在结构形式上分为一体式电磁流量计和分体式电磁流量计。
维护注意事项:
(1) 分体式电磁流量计在拆卸前应确保供电电路已经断开。
(2) 拆除变送器供电电路和模拟量信号线路,做好标识后采用绝缘胶布对线路进行绝缘处理。
(3) 拆除变送器与传感器之间的信号线路和励磁线路,做好标识后采用绝缘胶布对线路进行绝缘处理。
(4) 安装传感器前确认传感器箭头与水流方向保持一致后进行安装。
4、电动执行器
常见的电动执行器有五种:直行程电动执行器、角行程电动执行器、电动调节阀、PID电动调节执行器和电磁阀。远程调节模式时,表头“自动”指示灯亮起。通过点按“设定”按钮可切换到“手动”模式,点按“增加”、“减少”按钮可手动调节阀门开度。
5、PLC控制系统
PLC系统控制柜维护要点:正常模式时RUN灯长亮;故障状态时SF红色灯长亮;CPU停运时STOP灯长亮。
故障复位操作方法:逆时针旋转绿色键至STOP位置,保持2秒钟后,再旋转至RUN位置,如果故障灯仍然长亮,可将电源模块开关拨至OFF档,2秒后拨至ON档。
结语
随着技术的不断深入发展,供热系统的自动化程度越来越高。有效的保证供热系统自动化控制仪表设备的可靠运行,能够不断提高设备运行的安全性,促进供热技术的发展,提高供热质量和效率,满足客户要求。
参考文献
[1]毕海军.基于模糊技术的小区供热站运行参数预测及燃烧控制研究.中国海洋大学,硕士学位论文,2004
[2]孟洪全.热水供暖系统的监测与量化研究.西北工业大学.硕士学位论文,2005
[3]有磊,张冲.提高电气自动化控制设备可靠性测试水平的有效策略.电力电网.2013年11月(中旬刊):
作者简介
王健,男,党员,39岁,毕业于东北电力大学,现工作于鸡西龙唐供热有限公司,研究方向:热动专业。
论文作者:王健
论文发表刊物:《电力设备》2017年第7期
论文发表时间:2017/6/28
标签:控制系统论文; 系统论文; 线路论文; 控制器论文; 热力论文; 回路论文; 可靠性论文; 《电力设备》2017年第7期论文;