TrustPLC CTS7-200 PLC應用于集中供熱系統(tǒng)

改革開放以來我國城市集中供熱事業(yè)迅速發(fā)展，促進了城市經(jīng)濟與社會發(fā)展，改善了北方地區(qū)人民的生活條件。但是部分城市集中供熱管網(wǎng)也存在技術落后、浪費熱能、安全事故時有發(fā)生等等問題，因此城市集中供熱自動化監(jiān)控成為城市集中供熱的發(fā)展趨勢。
本文以北京某區(qū)供熱廠供熱系統(tǒng)為例，該供熱廠有5臺10噸燃煤鍋爐供熱和1臺5噸燃氣鍋爐，二次系統(tǒng)有9個換熱站。

系統(tǒng)控制要求

• 一次系統(tǒng)監(jiān)控要求

  • 5臺燃煤鍋爐供熱和1臺燃氣鍋爐的運行設置手動運行和自動運行。
  • 鍋爐的各運行參數(shù)由PLC實時采集，并且在調(diào)度室IPC的機上顯示。監(jiān)控畫面要求動態(tài)模擬鍋爐運行過程。
  • 鍋爐自動運行時，必須保證爐膛負壓在安全的范圍內(nèi)。爐膛負壓可以通過調(diào)節(jié)鼓風機或者引風機頻率來保證。
  • 鍋爐自動運行時，必須保證爐內(nèi)的煤得到充分燃燒，提高鍋爐熱效率。爐膛內(nèi)含氧量可以通過調(diào)節(jié)鼓風機頻率來保證。
  • 當室外溫度降低，當前運行的鍋爐滿負荷運行也不能滿足用戶需求時，自動增加一臺鍋爐投入運行。
  • 循環(huán)泵根據(jù)出回水溫差來調(diào)節(jié)頻率，補水泵變頻運行來保證鍋爐的回水壓力。

• 二次系統(tǒng)監(jiān)控要求

  • 通過PLC實時采集換熱站各運行參數(shù)，如：換熱器的出水回水溫度和壓力、回水電動調(diào)節(jié)閥開度、水泵和電動調(diào)節(jié)閥運行狀態(tài)等。
  • 循環(huán)泵和補水泵運行頻率根據(jù)相關溫度壓力的變化由PLC實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)。
  • 電動調(diào)節(jié)閥的開度由PLC根據(jù)用戶的回水溫度來自動調(diào)節(jié)，以達到用戶室內(nèi)溫度不低于16℃的要求。
  • 所有換熱站的相關運行數(shù)據(jù)都要在調(diào)度室的IPC的監(jiān)控畫面上顯示。

由于燃煤鍋爐自動運行的控制較為復雜但是單臺鍋爐輸入/輸出量不多，換熱站比較多而且距離調(diào)度室較遠；控制器選擇TrustPLC CTS7-200系列PLC，性價比很高。TrustPLC CTS7-200 PLC包含豐富的指令，PID算法指令方便使用；自由口通訊模式可輕易的實現(xiàn)PLC與第三方設備的通訊。

系統(tǒng)描述

該系統(tǒng)控制系統(tǒng)選用TrustPLC CTS7-200系列PLC，上位監(jiān)控軟件選用力控的組態(tài)軟件PCAuto 3.62 。一次系統(tǒng)控制器與上位機由RS485總線的PPI協(xié)議實現(xiàn)通訊。二次系統(tǒng)1＃和2＃換熱站離調(diào)度室比較近，故 TrustPLC CTS7-200 PLC與上位機直接使用PPI電纜進行通訊，其他的換熱站離調(diào)度室約500到3000米，距離較遠，因此上位機采用GPRS通訊方式與PLC進行通訊。
系統(tǒng)網(wǎng)絡圖如下：

圖1 一次系統(tǒng)監(jiān)控

圖2 二次系統(tǒng)監(jiān)控

系統(tǒng)特點

• 城市集中供熱實行自動化管理后,改變了以前供熱出現(xiàn)意外故障中短而無法極時修復，提高了工作效率，實現(xiàn)了對各支點管道的實時管理。
• 為供熱調(diào)度部門提供了實時、可靠的數(shù)據(jù)；及時、合理的優(yōu)化熱網(wǎng)的運行，從而使得供熱系統(tǒng)始終在最佳工況下工作。
• 無線通訊GPRG網(wǎng)絡的應用實現(xiàn)了熱網(wǎng)的集中管理，減少了人力，節(jié)約成本。
• 鍋爐的自動控制與傳統(tǒng)的控制方式相比不僅節(jié)省了能源，還達到減少對環(huán)境污染的目的。