1. Thành phần cơ bản của hệ thống điều khiển tự động trạm trao đổi nhiệt
Hệ thống điều khiển tự động cục bộ của trạm trao đổi nhiệt bao gồm bộ điều khiển UW2100, giao diện người-máy (màn hình cảm ứng), tường lửa VPN, UPS, tủ điều khiển và các thiết bị khác. Nó chủ yếu thực hiện việc thu thập các dữ liệu và điều khiển thiết bị khác nhau trong trạm trao đổi nhiệt. Trong trường hợp bình thường, hệ thống điều khiển tự động cục bộ sẽ điều khiển độc lập hoạt động tự động của trạm trao đổi nhiệt này. Trong trường hợp nối mạng, hệ thống điều khiển tự động cục bộ của trạm trao đổi nhiệt có thể chấp nhận hướng dẫn vận hành của hệ thống giám sát mạng lưới sưởi ấm. Hệ thống điều khiển tự động cục bộ của trạm trao đổi nhiệt có thể chọn giao tiếp qua mạng cáp quang hoặc mạng không dây GPRS, sử dụng tường lửa VPN và trung tâm giám sát mạng sưởi ấm để tạo thành mạng VPN, truyền dữ liệu quá trình đến trung tâm giám sát mạng sưởi ấm trong thời gian thực và thời gian thực từ xa thông qua trung tâm giám sát mạng sưởi ấm Phát hành thiết bị để kiểm soát chất lượng và thực hiện cài đặt mục tiêu thông số vận hành quy trình.
1.1 Bộ điều khiển tại chỗ trạm trao đổi nhiệt
Bộ điều khiển thông minh đa năng UW2100 sử dụng bộ vi điều khiển nhúng hiệu suất cao cấp công nghiệp và dựa trên vi nhân hệ điều hành đa tác vụ thời gian thực. Nó cung cấp ngôn ngữ lập trình tiêu chuẩn IEC61131-3FBD, hỗ trợ modbus, GPRS và các giao thức khác, đồng thời có các chương trình người dùng, thông số cấu hình và dữ liệu chính. Chức năng giữ điện.
Giới thiệu UW2100:
A. Giới thiệu chức năng:
1. Hệ điều hành nhúng, diễn giải và chạy IEC61131-3FBD;
2. Tích hợp 6 đầu vào mô-đun, 2 đầu ra mô-đun, 4 đầu vào kỹ thuật số và 4 đầu ra kỹ thuật số
3. Hỗ trợ giao tiếp RS485 2 chiều và hỗ trợ giao thức MODBUS-RTU chủ-nô lệ;
4. Đồng hồ thời gian thực tích hợp, hỗ trợ đồng bộ hóa xe buýt;
5. Hỗ trợ tùy chọn cho giao tiếp không dây Ethernet (100M) hoặc GPRS.
B. Các chỉ số kỹ thuật:
1. Đầu vào analog: hỗ trợ đầu vào của nhiều tín hiệu khác nhau như 0~10V, 0~20mA, Pt1000, Pt100, v.v., với độ chính xác 0,2%F.S.;
2. Đầu ra analog: hỗ trợ đầu ra 0 ~ 20mA, độ chính xác 0,5% F.S.;
3. Đầu vào kỹ thuật số: hỗ trợ đầu vào tín hiệu bộ đếm và mức;
4. Đầu ra kỹ thuật số: hỗ trợ đầu ra rơle 4 kênh, công suất tiếp điểm 1A/30VDC;
5. Chu kỳ chạy phần mềm tối thiểu là 80ms;
6. Kích thước tổng thể: 120mm×77mm×42mm; trọng lượng: dưới 250g;
7. Phạm vi nhiệt độ hoạt động của bộ điều khiển -20oC -70oC
Bộ điều khiển UW2100 có thể hoạt động độc lập và có thể đạt được các chức năng sau:
aThu thập, xử lý tham số (bao gồm các thao tác số, thao tác logic, tích lũy luồng, v.v.) và các chức năng hiển thị;
b Hoàn thành độc lập các chức năng điều khiển vòng kín và điều khiển khóa liên động bên trong tại chỗ;
c Hoàn thành giám sát tại chỗ một cách độc lập;
d Cấu hình phần cứng và phần mềm cần thiết, giao diện người-máy, v.v. có thể cho phép cài đặt và sửa đổi các thông số liên quan tại chỗ;
chức năng báo động điện tử;
fGửi dữ liệu cần thiết đến trạm kỹ thuật và các đơn vị điều khiển tại chỗ khác;
gNhận lệnh từ trạm vận hành, trạm kỹ thuật gửi đến để hoàn thành nhiệm vụ điều khiển;
h có chức năng phân tích lỗi.
Ngoài việc thực hiện độc lập các chức năng giám sát tự động ở trên, bộ điều khiển còn có các chức năng từ xa và từ xa, tức là việc cài đặt thông số của bộ điều khiển tại chỗ và điều khiển thiết bị có thể được hoàn thành trong trung tâm giám sát mạng sưởi ấm.
1.2 Ưu điểm của bộ điều khiển UW2100
(1) Cấu trúc nhỏ gọn, thích hợp cho hệ thống điều khiển tự động sưởi ấm. Nó được kết nối với các thiết bị hiện trường thông qua các kênh I/O, đầu vào số và đại lượng analog, đầu ra analog và đầu ra kỹ thuật số, đồng thời các số I/O có thể được xếp tầng thông qua bộ điều khiển để đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật.
(2) Phần mềm cấu hình ứng dụng chứa nhiều khối chức năng đặc biệt và chương trình có thể được tải xuống bộ điều khiển thông qua giao diện truyền thông 485. Ngôn ngữ lập trình tuân thủ tiêu chuẩn IEC61131-3. Nó có một công cụ chỉnh sửa đồ họa với lập trình hướng đối tượng.
(3) Bộ điều khiển có thành phần giao tiếp tích hợp. Giao diện RS-485 hỗ trợ chế độ Modbus RTU và có thể giao tiếp với trung tâm giám sát mạng sưởi ấm thông qua mạng băng thông rộng VPN.
(4) Bộ điều khiển có thể được vận hành tại chỗ thông qua giao diện người-máy, dữ liệu có thể được tải lên và trạm nhiệt có thể hoàn toàn không cần giám sát.
(5) Nó có khả năng mở rộng tốt và có thể được xếp tầng với nhiều bộ điều khiển để đạt được các yêu cầu điều khiển.
(6) Với chức năng bảo trì từ xa.
2. Sơ đồ kiểm soát trạm trao đổi nhiệt
1. Thu thập dữ liệu: Tạo cơ sở dữ liệu thông qua phần mềm ứng dụng kỹ thuật điều khiển UWinTechPro, đọc dữ liệu bộ điều khiển và hiển thị các thông số vận hành trên giao diện người-máy (màn hình cảm ứng); và tải nó lên trung tâm giám sát mạng sưởi ấm bằng giao thức truyền thông không dây GPRS hoặc Ethernet để đạt được Giám sát điều khiển từ xa; thông tin được thu thập bao gồm nhưng không giới hạn ở những điều sau:
Áp suất (chênh lệch áp suất): áp suất nước cấp và hồi lưu của mạng sơ cấp, áp suất nước cấp và hồi lưu của mạng thứ cấp, chênh lệch áp suất trước và sau bộ lọc cấp nước của mạng chính, chênh lệch áp suất trước và sau bộ lọc nước hồi lưu của mạng thứ cấp, nguồn cấp đầu ra của mạng thứ cấp chênh lệch áp suất nước trở lại.
Nhiệt độ: nhiệt độ nước cấp và nước hồi của mạng sơ cấp, nhiệt độ nước cấp và nước hồi của mạng thứ cấp, nhiệt độ ngoài trời;
Vị trí van: Van điều tiết điện mạng sơ cấp Vị trí van
Mức chất lỏng: mức chất lỏng của bể nước
Tần số hoạt động của động cơ tần số thay đổi: tần số phản hồi biến tần bơm tuần hoàn, tần số phản hồi biến tần bơm bổ sung nước
Trạng thái hoạt động: khởi động bơm tuần hoàn, trạng thái dừng, trạng thái lỗi; bơm bổ sung nước khởi động, trạng thái dừng, trạng thái lỗi;
Tình huống báo động: Báo động có thể được đưa ra theo tình huống đã đặt.
2. Vòng điều khiển nhiệt độ:
Chiến lược điều khiển cơ bản của trạm trao đổi nhiệt là đảm bảo nhiệt độ và áp suất không đổi ở đầu ra nước thứ cấp và đảm bảo nhiệt độ không đổi bằng cách điều khiển van điều chỉnh điện đầu vào nước sơ cấp.
Nhiệt độ đặt trước được sử dụng làm giá trị đã cho, nhiệt độ đo được được sử dụng làm giá trị phản hồi và độ mở van được đưa ra thông qua tính toán PID để đảm bảo nhiệt độ không đổi của nguồn cấp nước thứ cấp. Nhiệt độ đặt trước được tính toán dựa trên sự cân bằng giữa nhiệt độ ngoài trời và giá trị do trung tâm giám sát mạng lưới sưởi ấm đưa ra. Điểm đặt này có thể thay đổi theo sự thay đổi của nhiệt độ ngoài trời và giá trị nhất định của trạm sưởi.
Bộ điều khiển điều khiển hoạt động của van điều chỉnh thông qua tín hiệu đầu ra tương tự và có thể chọn điều khiển tự động bằng tay; trong trường hợp tự động, việc tính toán PID được thực hiện dựa trên giá trị phản hồi của nguồn cung cấp nhiệt độ thứ cấp và giá trị cài đặt, đồng thời việc mở van điều chỉnh được điều khiển tự động và liên tục; trong trường hợp thủ công, Cài đặt độ mở van điều chỉnh theo cách thủ công.
3. Kiểm soát bổ sung nước (điều khiển bơm bổ sung nước)
Bộ điều khiển điều khiển khởi động và dừng bơm bổ sung nước thông qua bộ biến tần và điều chỉnh tốc độ của bơm bổ sung nước. Có thể lựa chọn hai chế độ điều khiển bằng tay và tự động. Trong trường hợp tự động, việc đánh giá bắt đầu và dừng được thực hiện dựa trên giá trị cài đặt áp suất ngược thứ cấp. Nếu giá trị áp suất ngược thứ cấp thấp hơn giá trị áp suất ngược thứ cấp thì bơm bổ sung nước sẽ khởi động và nếu giá trị áp suất ngược thứ cấp cao hơn giá trị áp suất ngược thứ cấp thì bơm bổ sung nước sẽ dừng. Trong trường hợp thủ công, bơm bổ sung nước sẽ được khởi động và dừng thủ công. Việc điều khiển tần số của máy bơm bổ sung nước cũng có thể được điều khiển bằng tay. Trong trường hợp tự động, tính toán PID được thực hiện dựa trên chênh lệch giữa giá trị phản hồi áp suất ngược thứ cấp và giá trị cài đặt, đồng thời tần số của bơm bổ sung nước được điều khiển tự động và liên tục. Ở chế độ thủ công, trực tiếp sửa đổi tần số bơm bổ sung nước theo cách thủ công.
4. Điều khiển bơm tuần hoàn
4.1 Điều khiển khởi động và dừng bơm: Có 2 chế độ điều khiển bằng tay và tự động. Trong trường hợp tự động, việc xác định khởi động và dừng dựa trên chênh lệch áp suất nguồn thứ cấp và áp suất hồi. Khi nó thấp hơn giá trị cài đặt, bơm tuần hoàn sẽ được khởi động. Khi xảy ra sự cố, bơm tuần hoàn sẽ tự động dừng; trong trường hợp thủ công, bơm tuần hoàn được khởi động và dừng bằng tay.
4.2 Điều khiển tần số bơm: Có thể chọn hai chế độ điều khiển thủ công và tự động. Trong trường hợp tự động, tính toán PID được thực hiện dựa trên giá trị phản hồi chênh lệch áp suất cung cấp và hồi lưu thứ cấp và chênh lệch giá trị cài đặt để điều khiển tần số của bơm tuần hoàn một cách tự động và liên tục. Trong trường hợp thủ công, đặt thủ công trực tiếp tần số bơm tuần hoàn.
5. Điều khiển van điện từ thoát nước
Van điện từ xả có thể chọn hai chế độ điều khiển bằng tay và tự động. Ở chế độ thủ công, van điện từ có thể được mở và đóng trực tiếp thông qua màn hình cảm ứng hoặc hệ thống giám sát phía trên; ở chế độ tự động, khi áp suất nguồn thứ cấp vượt quá giá trị cài đặt an toàn, trước khi van an toàn mở ra, hãy mở van điện từ xả để xả nước, giảm áp suất đường ống và bảo vệ sự an toàn khi vận hành đường ống. Khi áp suất nguồn thứ cấp trở về giá trị bình thường, hãy đóng van điện từ xả.
6. Điều khiển van điện từ bổ sung bình nước
Van điện từ bổ sung bình chứa nước có thể được điều khiển ở hai chế độ: thủ công và tự động. Ở chế độ thủ công, van điện từ có thể được mở và đóng trực tiếp thông qua màn hình cảm ứng hoặc hệ thống giám sát phía trên; Ở chế độ tự động, khi mức chất lỏng trong bình chứa nước thấp hơn giá trị cài đặt an toàn thì van điện từ bổ sung nước sẽ mở để cấp nước cho bình chứa nước. Để bổ sung nước, khi mức chất lỏng trong bình chứa nước đạt đến giá trị bình thường, hãy đóng van điện từ bổ sung nước.
7. Bảo vệ khóa liên động của hệ thống
1) Khóa liên động giữa bơm và van: Khi bơm tuần hoàn ngừng chạy, để bảo vệ thiết bị, van điều chỉnh sơ cấp sẽ tự động đóng lại để ngăn nước nhiệt độ cao thứ cấp quá nóng và bốc hơi và làm hỏng bộ trao đổi nhiệt;
2) Giới hạn cao và cao của nhiệt độ hồi sơ cấp: Đặt giới hạn cao và cao của nhiệt độ hồi sơ cấp. Khi nhiệt độ hồi lưu sơ cấp vượt quá giới hạn cao và cao, nó sẽ báo động và tự động đóng van điều tiết chính;
3) Giới hạn cao của nguồn cung cấp nhiệt độ thứ cấp: Đặt giới hạn cao của nguồn cung cấp nhiệt độ thứ cấp. Khi nguồn cung cấp nhiệt độ thứ cấp vượt quá giới hạn cao, nó sẽ báo động và tự động dừng bơm tuần hoàn để bảo vệ người dùng cuối;
4) Giới hạn cao của áp suất nguồn thứ cấp: Cài đặt giới hạn cao của áp suất nguồn thứ cấp. Khi áp suất cung cấp thứ cấp đạt đến giới hạn cao, nó sẽ báo động và tự động dừng hoạt động của bơm tuần hoàn để tránh quá áp đường ống;
5) Giới hạn thấp và thấp áp suất ngược thứ cấp: Đặt giới hạn thấp và thấp áp suất ngược thứ cấp. Khi áp suất ngược thứ cấp đạt đến giới hạn thấp, hãy khởi động bơm bổ sung nước để bổ sung nước. Khi áp suất ngược thứ cấp đạt đến giới hạn thấp và thấp, nó sẽ báo động và tự động dừng bơm tuần hoàn để ngăn đường ống chạy. Trống, bơm tuần hoàn chạy không tải và hư hỏng;
6) Giới hạn mức chất lỏng thấp của bình chứa nước: Đặt giới hạn mức chất lỏng thấp và thấp của bình chứa nước. Khi mức chất lỏng trong bể nước đạt đến giới hạn thấp và thấp, nó sẽ báo động và dừng bơm bổ sung nước để ngăn đường ống cạn nước và bơm bổ sung nước không hoạt động bị hư hỏng;
7) Cảnh báo mất điện: Khi bộ điều khiển phát hiện tín hiệu mất điện từ rơ le phía trước UPS sẽ phát ra cảnh báo mất điện và đóng van điều tiết sơ cấp.
8. Chức năng giao tiếp
Giao tiếp với màn hình cảm ứng: sử dụng giao thức Modbus
Giao tiếp với đồng hồ nhiệt: sử dụng giao thức Modbus
Giao tiếp với trung tâm giám sát mạng sưởi ấm: sử dụng giao thức truyền không dây Ethernet TCP/IP hoặc GPRS công nghiệp
