1. Projektoversigt
Dette projekt er et uovervåget automatisk styresystem til varmevekslerstationer. Projektet omfatter seks varmevekslerstationer inklusive H-område, I-område, E-område, nordområde, sydområde syd og sydområde nord og en offentlig station. Projektet har til formål at bygge et uovervåget automatisk kontrolsystem. Det bemandede overvågningssystem optimerer produktionsdriftsovervågningsmetoder, forbedrer sikkerhedsstyringsniveauer og muliggør centraliseret overvågning af driftsstatus for hvert varmevekslerstationsudstyr i kedelrummets kontrolrum; varmevekslerstationens vigtigste driftsparametre vises centralt i kedelrummets kontrolrum for at lette produktionsteknikere. Forstå hurtigt varmevekslerstationens driftsstatus og analyser, om udstyret fungerer i en rimelig tilstand for at optimere driftsparametrene; opdage potentielle sikkerhedsulykker i udstyrsdrift så tidligt som muligt for at reducere forekomsten af ulykker; reducere personaleinvesteringer og realisere ubemandede varmevekslerstationer Langsigtet tjeneste reducerer hyppigheden af stationspatruljer og reducerer samlet set lønomkostningerne.
1.1 Den specifikke oversigt over hver varmevekslerstation er som følger:
(1) H-område varmevekslerstation:
Varmeområdet for varmevekslerstationen i zone H er 235318.59㎡. Blandt dem er det høje område 111440.18㎡; det lave område er 123878,41㎡. Enderne opvarmes af radiatorer.
Hovedudstyret i det høje område af stationen: 3 pladevarmevekslere, 2 cirkulationsvandspumper og 2 vandforsyningspumper; hovedudstyret i det lave område er: 3 pladevarmevekslere, 2 cirkulationsvandspumper og 2 vandforsyningspumper; høje og lave områder Fælles vandbehandling og andet udstyr.
(2) Område I varmevekslerstation:
Varmeområdet for varmevekslerstationen i zone I er 251177,9㎡. Blandt dem er det høje område 126116,5㎡; det lave område er 125061,4㎡. Enderne opvarmes af radiatorer.
Hovedudstyret i det høje område af stationen: 3 pladevarmevekslere, 2 cirkulationsvandspumper og 2 vandforsyningspumper; hovedudstyret i det lave område er: 3 pladevarmevekslere, 2 cirkulationsvandspumper og 2 vandforsyningspumper; høje og lave områder Fælles vandbehandling og andet udstyr.
(3) Område E varmevekslerstation
Opvarmningsområdet for varmevekslerstationen i område E er 65290,35㎡. Enderne opvarmes af radiatorer.
Hovedudstyr i stationen: 2 pladevarmevekslere, 3 cirkulationsvandspumper, 2 vandpåfyldningspumper, vandbehandling og andet udstyr.
(4) North District Heat Exchange Station
Opvarmningsarealet på Nordre Distriktsbyttestation er på 61.798,29 kvadratmeter, og varmearealet øges ikke i fremtiden. Der er ikke varmt brugsvand, varmeanlægget skelner ikke mellem høj- og lavzoner, og tagudhængshøjden er 12m.
Hovedudstyr i stationen: 2 pladevarmevekslere, 3 cirkulationsvandspumper, 2 vandpåfyldningspumper, vandbehandling og andet udstyr.
(5) South District North Heat Exchange Station
Opvarmningsområdet på North Exchange Station i South District er 109620,71㎡, og de kommercielle og andre områder er 3661,87㎡. Varmearealet øges ikke i fremtiden. Der er ikke varmt brugsvand, og varmesystemet skelner ikke mellem høj- og lavzoner. Tagudhængets højde er 45m; terminalvarmen er radiatorvarme.
Hovedudstyr i stationen: 2 pladevarmevekslere, 3 cirkulationsvandspumper, 2 vandpåfyldningspumper, vandbehandling og andet udstyr.
(6) South District South Heat Exchange Station
Opvarmningsområdet på South Exchange Station i South District er 125.404,8㎡, og de kommercielle og andre områder er 1.727.02㎡. Varmearealet øges ikke i fremtiden. Der er ikke varmt brugsvand, varmeanlægget skelner ikke mellem høje og lave zoner, og tagfodshøjden er 45m.
Hovedudstyr i stationen: 2 pladevarmevekslere, 3 cirkulationsvandspumper, 2 vandpåfyldningspumper, vandbehandling og andet udstyr.
1.2 Procesflowet for hver varmevekslerstation er som følger:
Procesbeskrivelse:
① Varmekilden til denne station leveres af fyrrummet. Vandet tilføres varmevekslerstationens vandfordeler gennem vandforsyningens hovedrør til distribution og tilføres henholdsvis høj- og lavzonepladevarmevekslerne; efter endt varmeudveksling strømmer det tilbage til vandopsamleren og vender tilbage til kedelrummet gennem returvandets hovedrør.
② Det sekundære returvand fra varmebrugeren sættes under tryk af cirkulationspumpen og kommer ind i henholdsvis tre sæt pladevarmevekslere. Efter varmeveksling i varmeveksleren danner den en sekundær vandforsyning, som opsamles fra vandforsyningssiden af pladevarmeveksleren til vandforsyningstanken. Rør distribueres til varmebrugere gennem ledningsnettet.
③ Det faste trykpunkt for vandpåfyldning er placeret på cirkulationspumpens indløbshovedrør og bruges til at styre start og stop af vandpåfyldningspumpen og frigivelsen af overtryksvand.
Procesbeskrivelse:
① Varmekilden til denne station leveres af Zhujiang Yijing-kedelrummet. Vandet tilføres to pladevarmevekslere gennem vandforsyningens hovedrør; efter endt varmeudveksling føres den tilbage til fyrrummet gennem returvandshovedledningen.
② Det sekundære returvand fra varmebrugeren sættes under tryk af cirkulationspumpen og kommer ind i henholdsvis to sæt pladevarmevekslere. Efter varmeveksling i varmeveksleren danner den en sekundær vandforsyning, som opsamles fra vandforsyningssiden af pladevarmeveksleren til hovedvandforsyningsrøret. Netværket er tildelt varme brugere.
③ Det faste trykpunkt for vandpåfyldning er placeret på cirkulationspumpens indløbshovedrør og bruges til at styre start og stop af vandpåfyldningspumpen og frigivelsen af overtryksvand.
Ved at kombinere kundebehov og faktiske projektforhold foreslog Hangzhou Youwen en omfattende alt-i-én-løsning baseret på UW2100 industrielle IoT eDCS-kontrolsystemhardwareprodukter og UWNTEK-softwareprodukter.
2. Systemdesignprincipper
Varmevekslerstationens uovervågede overvågningssystem baseret på UW2100eDCS-systemhardware og UWNTEK-softwareplatformen integrerer planlægning og overvågning. Dens funktioner omfatter menneske-maskine interface, databasestyring, fjerndataindsamling, fjernstyring, alarmer, trends og rapporter osv., ved hjælp af forskellige Et avanceret kommunikationsnetværk, der sporer og overvåger hele varmenetværkets rørledninger, instrumenter osv. tillader ikke kun dispatchere til fuldt ud at forstå varmestatussen for hele varmenetværkets rørledninger, men afspejler også hurtigt og præcist fejlalarminformationer på stedet for at lette inspektion og vedligeholdelse Rettidig vedligeholdelse af personale sparer ikke kun en masse arbejdskraft og materielle ressourcer, men forbedrer også betydeligt varmenettets moderne ledelsesniveau.
Dette design er baseret på modellen "centraliseret styring, decentral styring" og ideen om digital og informatiseret kommunalteknik, med fokus på opbygningen af virksomhedens informationssystem "styring og kontrolintegration" og etablering af et avanceret, pålideligt, effektivt, sikkert , integreret processtyring, Et overvågningssystem, der integrerer overvågning og styring af computerplanlægning og har god åbenhed, kan fuldføre overvågningen og automatisk styring af hele opvarmningsprocessen og alt produktionsudstyr, og opnå målet om "uovervåget på stedet og få personer på vagt på hovedbanegården".
3. Systemets overordnede struktur
Hele systemet inkluderer en ny generation af perception control intelligent front-end, der opfylder applikationskravene for CPS cyber-fysiske systemer og industrielt internet, et bredt område heterogent selvorganiserende industrielt netværk og et wide area cloud service support miljø for kontrolsystem design, programmering og kontrolteknik.
Systemet er baseret på UW2100-controlleren til centralt at indsamle on-site motor-, ventil-, transmitter- og andet udstyrsinformation gennem standard 4~20mA, PT100, PT1000, niveausignalindgang, relæ passiv kontaktudgang osv., og er baseret på trådløs GSM Netværket uploader data centralt til UWNTEK-skyplatformen for at realisere fjernovervågning af information i hele området.
UW2100-controlleren på stedet kommunikerer med inverteren baseret på Modbus-RTU (RS-485) masterstationsprotokollen for at realisere tredjeparts enhedsinformationsindsamling, kommunikationsforbindelse og kontrol af flere invertere; baseret på Modbus-RTU (RS-485) slavestationsprotokollen Kommuniker med berøringsskærmen for at realisere on-site overvågning af udstyrsinformation; samtidig bruges det distribuerede styresystem UW500 i varmekildekedelfabrikken, og der er etableret et centralt overvågningscenter i det centrale kontrolrum til centralt at overvåge udstyrsinformation ved forskellige spredte udtag.
UWNTEK-systemsoftwareplatformen giver videointegrationsfunktioner, som kan forbinde standardvideosignalerne fra kameraer (Dahua, Hikvision) installeret på stedet til systemet for at realisere fjernovervågning af realtidsvideosignaler på stedet; på dette grundlag åbner UWNTEK-systemsoftwareplatformen standard HDMI-grænsefladen, en stor skærm kan sættes op i det centrale kontrolrum, og nøgleprocesser kan forbindes til det centrale storskærmsdisplay i kontrolrummet.
Systemet understøtter fjernovervågning af mobile terminaler (mobiltelefoner, iPads, tablets, notebooks osv.) i et bredt område baseret på 2G-, 3G- og 4G-netværk. Driftstilladelser kan opdeles efter sikkerhedszoner for at sikre systemets sikkerhed.
4. Systemdesignplan
4.1 Systemovervågningscenter
Systemovervågningscentret er placeret i varmekildekedelfabrikken. Overvågningscentret består hovedsageligt af flere operatørarbejdsstationer (ingeniørarbejdsstationer kan bruges samtidig med operatørstationer, det specifikke antal afhænger af udformningen af det centrale kontrolrum), et storskærms displaysystem og et industrielt Ethernet Den består af en switch , en grafik- og rapportprinter, en UPS-strømforsyning osv.;
Computeren i overvågningscenteret skal være forbundet til det eksterne netværk via kablede eller trådløse midler. Overvågningssystemet bruger en serverløs stjerne peer-to-peer struktur. Baseret på den trådløse GSM-kommunikationsmetode og UW-skyplatformen etableres et wide area network-system til operatørstationer, ingeniørstationer, forskellige funktionelle arbejdsstationer og periferiudstyr til systemet. Og baseret på UW cloud-serveren frigives overvågningsgrænsefladen WEB for at imødekomme kundernes behov (computere, mobiltelefoner, tablets osv.) baseret på 2G, 3G og 4G fjernadgang i hele området.
4.1.1 Systemovervågningscenterfunktion
1. Kontrol af vandforsyningens elektriske reguleringsventil på den primære side af pladeudskiftningen
Åbningen af den elektriske reguleringsventil styres PID gennem vandforsyningstemperaturen på sekundærsiden (minimumsåbningen af den elektriske reguleringsventil bestemmes under hensyntagen til sikkerheden ved kedeldrift).
2. Overvågning af arbejdsstatus for pladevarmeveksler
Temperatur- og tryksensorer er installeret ved indgangen og udgangen af den primære og sekundære side af pladeveksleren for at overvåge arbejdsforholdene for hver pladeskifter.
3. Overvågning af varmecirkulationsvandpumpe
En tryksensor er installeret på indløbs- og udløbshovedrøret på varmecirkulationspumpen for at overvåge vandpumpens arbejdsstatus og systemtrykket.
4. Overvågning af varmecirkulationspumpe og vandpåfyldningspumpe inverter:
Overvåg cirkulationspumpens start/stop-status eksternt/lokalt; fjernovervåge vekselretterens arbejdsforhold (udgangsstrøm, frekvens, effekt, fejlsignal osv.). Frekvensomformeren er forbundet i serie gennem RS485-kommunikationslinjen for at kommunikere med eDCS. eDCS kan læse forskellige driftsparametre, status og andre signaler fra frekvensomformeren.
5. Sekundær side forsynings- og returvands hovedrørstryk og temperaturovervågning
Temperatur- og tryksensorer er installeret på vandforsyningens hovedrør på sekundærsiden; temperaturfølere er installeret på returvandets hovedrør. Trykket tages fra trykværdien af cirkulationspumpens indløbshovedrør, og temperatur- og trykforholdene på sekundærsidens hovedforsynings- og returvand overvåges fjernovervåget.
6. Overvågning af trykforskel af dekontamineringsanordning
Installer en trykforskeltransmitter på den sekundære side af returrørsdekontamineringsenheden for at fjernovervåge trykforskellen mellem dekontamineringsenhedens indløb og udgang for at bestemme, om den er i normal driftstilstand.
7. Væskeniveauovervågning af vandpåfyldningstank
Den blødgjorte vandtank bruger en væskeniveaumåler af tryktype til at sende væskeniveausignalet til eDCS-controlleren i realtid.
8. Vandstandsovervågning i sumpbrønde
En væskeniveauregulator er tilføjet til sumpbrønden for at overvåge vandstanden i sumpbrønden; sumpbrønden er inden for kameraets overvågningsområde for at forstå situationen for spildevandsudledning rettidigt.
4.1.2 Sikkerhedsbeskyttelse og alarm
Brug konfigurationssoftware til at etablere et skematisk diagram over overvågningsstatus for varmevekslerstationen, indstil alarmpunkter på vigtige steder og brug iøjnefaldende røde og grønne skilte til at angive fejlstatus for statuspunkterne. Mens fejlstatus vises, udsendes en hørbar alarm (stemmemeddelelse eller sirenelyd osv.).
1. Alarmer for lavt og højt vandbeholderniveau
Når vandtankniveaualarmen er lav, betyder det, at det blødgjorte vand i vandtanken er ved at være brugt op. Hvis vandpåfyldningspumpen fortsætter med at køre, kan vandpumpen blive beskadiget. Derfor er "vandtankniveauet er for lavt" en alarm for sikker drift.
Når væskeniveauet i vandbeholderen er for højt, betyder det, at der er et problem med væskeniveaukontrolenheden i vandbeholderen. Hvis du ikke stopper med at fylde vandbeholderen, vil vandet i vandbeholderen blive udledt fra overløbsrøret, hvilket resulterer i ressourcespild, og vandoverløbsrøret bliver muligvis ikke udledt i tide. Som et resultat løb vand over til andre elektriske styreskabe, hvilket forårsagede sikkerhedsulykker.
2. Lavt og højt væskeniveau alarmer i sumpen
Når der opstår alarm for lavt væskeniveau i sumpbrønden, betyder det, at kloakvandet i sumpbrønden næsten er blevet drænet. Hvis spildevandspumpen fortsætter med at fungere, kan den fejlfunktion på grund af vandfri drift, eller endda en større ulykke, hvor vandpumpen er overophedet og beskadiget.
Når væskeniveauet i bundbrønden er for højt, betyder det, at spildevandet i bundbrønden ikke bliver udledt i tide. Hvis du ikke tager til stedet for at inspicere eller træffe andre foranstaltninger til udledning af spildevand, vil vandet løbe over fra bundbrønden og løbe over til det elektriske styreskab, hvilket medfører sikkerhedsrisici. ULYKKE.
3. Alarm for cirkulationspumpefejl
Ved at indsamle signaler gennem 485-kommunikation kan cirkulationspumpens fejlstatus opdages i tide, hvilket letter rettidig omkobling af cirkulationspumpen, sikrer varmekvalitet og eliminerer fejl i tide.
4. Fejlalarm for vandpåfyldningspumpe
Alarmelementerne er de samme som for den cirkulerende vandpumpe.
5. Trykforskelsalarm mellem indløb og udløb på dekontamineringsanordningen
Når trykforskellen mellem indløbet og udløbet af dekontamineringsanordningen overstiger en vis værdi, vil det alvorligt påvirke systemets cirkulerende vandstrøm, hvilket igen påvirker cirkulationspumpens strømforbrug. Ved at detektere denne parameter kan trykforskellen på dekontamineringsanordningen opdages i tide. Når trykforskellen overstiger den indstillede værdi, skal smudsfjerneren rengøres.
4.2 Uovervåget varmevekslerstations-systemhardwarekonfigurationsplan, der tager den uovervågede varmevekslerstation i Zone H som et eksempel;
5. Planbeskrivelse
Dette system er designet og implementeret baseret på UW2100 Industrial Internet of Things eDCS-systemhardwaren kombineret med UWWNTEK-software. Det etablerer et avanceret, effektivt, højkvalitets og stabilt overvågningssystem, der integrerer processtyring, overvågning og computerplanlægningsstyring og har god åbenhed til at gennemføre hele opvarmningsprocessen. Overvågning og automatisk kontrol af processen og alt produktionsudstyr for at opnå følgende tekniske funktioner:
1) Dataene i varmevekslingsstationens overvågningscenter er næsten synkroniseret med dataene på stedet, hvilket reducerer driftslønomkostningerne;
2) Overvågningssystemet giver hardware- og softwaremiljøstøtte til at løse problemet med ubalance i varmenetværkets drift, opnå en afbalanceret drift af varmenetværket og forbedre varmeeffekten.
3) Det spiller rollen som energibesparelse og forbrugsreduktion. Varmevekslerstationen justerer automatisk vandforsyningstemperaturen efter ændringer i udetemperaturen og sparer derved energiforbruget i størst muligt omfang og forbedrer kvaliteten af varmeservicen.
4) Fænomenet med damptyveri og damplækage undgås. På grund af den 24-timers online drift, er brugerens idé om damptyveri elimineret. Fejl i måling på stedet kan opdages på kortest tid, og fejltiden registreres og arkiveres. Undgå måletab.
5) Brug simuleringssystemet til at udføre hydrauliske og termiske beregninger på varmenettet, og analyser varmenettets styringsdrift for at opnå optimal drift af varmenettet. Brug fejldiagnose og energitabsanalyse til at forstå isolations- og modstandstab i rørnettet og udstyrets brugseffektivitet. Minimer rørtabet i varmenettet for at opnå den mest økonomiske drift. Analyser rørnettet gennem sammenligning af historiske data og realtidsdata.
