1. Grundaufbau des automatischen Steuerungssystems der Wärmetauscherstation
Das lokale automatische Steuerungssystem der Wärmeaustauschstation besteht aus UW2100-Controller, Mensch-Maschine-Schnittstelle (Touchscreen), VPN-Firewall, USV, Schaltschrank und anderen Geräten. Es realisiert hauptsächlich die Erfassung verschiedener Daten und die Gerätesteuerung in der Wärmetauscherstation. Unter normalen Umständen steuert das lokale automatische Steuerungssystem unabhängig den automatischen Betrieb dieser Wärmetauscherstation. Im Falle der Vernetzung kann das lokale automatische Steuerungssystem der Wärmeaustauschstation die Anweisungen des Wärmenetzüberwachungssystems zum Betrieb übernehmen. Das lokale automatische Steuerungssystem der Wärmeaustauschstation kann wählen, ob es über das Glasfasernetz oder das drahtlose GPRS-Netzwerk kommuniziert und mithilfe der VPN-Firewall und der Heizungsnetz-Überwachungszentrale ein VPN-Netzwerk bildet und die Prozessdaten an die Heizungsnetz-Überwachungszentrale überträgt in Echtzeit und aus der Ferne in Echtzeit über das Wärmenetz-Überwachungszentrum. Geben Sie Geräte frei, um die Qualität zu kontrollieren und die Zieleinstellung der Prozessbetriebsparameter durchzuführen.
1.1 Vor-Ort-Steuerung der Wärmetauscherstation
Der universelle intelligente Controller UW2100 verwendet einen integrierten Hochleistungs-Mikrocontroller in Industriequalität und basiert auf dem Echtzeit-Multitasking-Betriebssystem-Mikrokernel. Es bietet die Standardprogrammiersprache IEC61131-3FBD, unterstützt Modbus, GPRS und andere Protokolle und verfügt über Benutzerprogramme, Konfigurationsparameter und Schlüsseldaten. Elektrische Haltefunktion.
UW2100 Einführung:
A. Funktionseinführung:
1. Eingebettetes Betriebssystem, IEC61131-3FBD interpretieren und ausführen;
2. Integrierte 6 Moduleingänge, 2 Modulausgänge, 4 digitale Eingänge und 4 digitale Ausgänge
3. Unterstützt die 2-Wege-RS485-Kommunikation und das Master-Slave-MODBUS-RTU-Protokoll.
4. Integrierte Echtzeituhr, unterstützt Bussynchronisation;
5. Optionale Unterstützung für drahtlose Ethernet- (100 M) oder GPRS-Kommunikation.
B. Technische Indikatoren:
1. Analogeingang: Unterstützt die Eingabe verschiedener Signale wie 0–10 V, 0–20 mA, Pt1000, Pt100 usw. mit einer Genauigkeit von 0,2 % F.S.;
2. Analoger Ausgang: unterstützt 0~20 mA Ausgang, Genauigkeit 0,5 % F.S.;
3. Digitaler Eingang: Unterstützt Zähler- und Pegelsignaleingang;
4. Digitaler Ausgang: Unterstützt 4-Kanal-Relaisausgang, Kontaktkapazität 1A/30 VDC;
5. Der minimale Software-Laufzyklus beträgt 80 ms;
6. Gesamtabmessungen: 120 mm × 77 mm × 42 mm; Gewicht: weniger als 250 g;
7. Betriebstemperaturbereich des Controllers -20℃-70℃
Der UW2100-Controller kann unabhängig arbeiten und folgende Funktionen erreichen:
aParametererfassung, -verarbeitung (einschließlich digitaler Operationen, logischer Operationen, Flussakkumulation usw.) und Anzeigefunktionen;
b Unabhängige Ausführung der Regelungs- und internen Stellwerkssteuerungsfunktionen vor Ort;
c Komplette Vor-Ort-Überwachung selbstständig durchführen;
d Durch die Konfiguration der erforderlichen Hardware und Software, der Mensch-Maschine-Schnittstelle usw. können relevante Parameter vor Ort eingestellt und geändert werden.
e Alarmfunktion;
fSenden Sie die erforderlichen Daten an die Engineering-Station und andere Steuereinheiten vor Ort.
gEmpfangen Sie Befehle, die von der Bedienerstation und der Technikerstation gesendet werden, um Steuerungsaufgaben auszuführen;
h verfügt über eine Fehleranalysefunktion.
Neben der eigenständigen Realisierung der oben genannten automatischen Überwachungsfunktionen verfügt die Steuereinheit auch über Fern- und Fernfunktionen, d. h. die Parametrierung der Vor-Ort-Steuereinheit und die Steuerung der Geräte können in der Wärmenetzüberwachungszentrale durchgeführt werden.
1.2 Vorteile des UW2100-Controllers
(1) Kompakte Struktur, geeignet für automatische Heizungssteuerungssysteme. Es ist über I/O-Kanäle mit Feldinstrumenten verbunden, gibt digitale und analoge Größen sowie einen analogen Ausgang und einen digitalen Ausgang ein, und die I/O-Nummern können über den Controller kaskadiert werden, um den technischen Anforderungen gerecht zu werden.
(2) Die Anwendungskonfigurationssoftware enthält eine Vielzahl spezieller Funktionsblöcke, und das Programm kann über die 485-Kommunikationsschnittstelle auf die Steuerung heruntergeladen werden. Die Programmiersprache entspricht der Norm IEC61131-3. Es verfügt über ein grafisches Bearbeitungstool mit objektorientierter Programmierung.
(3) Der Controller verfügt über eine integrierte Kommunikationskomponente. Die RS-485-Schnittstelle unterstützt den Modbus-RTU-Modus und kann über ein VPN-Breitbandnetzwerk mit der Heizungsnetzüberwachungszentrale kommunizieren.
(4) Der Controller kann vor Ort über die Mensch-Maschine-Schnittstelle bedient werden, Daten können hochgeladen werden und die Wärmestation kann völlig unbeaufsichtigt sein.
(5) Es verfügt über eine gute Skalierbarkeit und kann mit mehreren Controllern kaskadiert werden, um Steuerungsanforderungen zu erfüllen.
(6) Mit Fernwartungsfunktion.
2. Steuerungsplan für die Wärmetauscherstation
1. Datenerfassung: Erstellen Sie eine Datenbank über die UWinTechPro-Anwendungssoftware für Steuerungstechnik, lesen Sie die Steuerungsdaten und zeigen Sie die Betriebsparameter auf der Mensch-Maschine-Schnittstelle (Touchscreen) an. und laden Sie es über das drahtlose GPRS-Kommunikationsprotokoll oder Ethernet in die Heizungsnetzüberwachungszentrale hoch, um eine Fernüberwachung zu erreichen; Die gesammelten Informationen umfassen unter anderem Folgendes:
Druck (Druckdifferenz): Vorlauf- und Rücklaufwasserdruck des Primärnetzes, Vorlauf- und Rücklaufwasserdruck des Sekundärnetzes, Druckdifferenz vor und nach dem Wasserversorgungsfilter des Primärnetzes, Druckdifferenz vor und nach dem Rücklaufwasserfilter des Sekundärnetzes, Auslassversorgung des Sekundärnetzes Druckdifferenz des Rücklaufwassers.
Temperatur: Wasservorlauf- und Rücklauftemperatur des Primärnetzes, Wasservorlauf- und Rücklauftemperatur des Sekundärnetzes, Außentemperatur;
Ventilposition: Ventilposition des elektrischen Regelventils des Primärnetzes
Flüssigkeitsstand: Flüssigkeitsstand im Wassertank
Betriebsfrequenz des Motors mit variabler Frequenz: Rückkopplungsfrequenz des Umwälzpumpen-Inverters, Rückkopplungsfrequenz des Wassernachfüllpumpen-Inverters
Betriebsstatus: Start der Umwälzpumpe, Stoppstatus, Fehlerstatus; Start, Stoppstatus, Fehlerstatus der Wassernachfüllpumpe;
Alarmsituation: Alarm kann entsprechend der eingestellten Situation ausgegeben werden.
2. Temperaturregelkreis:
Die grundlegende Steuerstrategie der Wärmeaustauschstation besteht darin, eine konstante Temperatur und einen konstanten Druck am sekundären Wasserauslass sicherzustellen und durch Steuerung des elektrischen Regelventils für den primären Wassereinlass eine konstante Temperatur sicherzustellen.
Die voreingestellte Temperatur wird als vorgegebener Wert verwendet, die gemessene Temperatur wird als Rückkopplungswert verwendet und die Ventilöffnung wird durch PID-Berechnung ausgegeben, um eine konstante Temperatur der sekundären Wasserversorgung sicherzustellen. Die voreingestellte Temperatur wird auf der Grundlage des Kompromisses zwischen der Außentemperatur und dem von der Wärmenetzüberwachungszentrale angegebenen Wert berechnet. Dieser Sollwert kann sich mit den Änderungen der Außentemperatur und dem vorgegebenen Wert der Heizstation ändern.
Der Controller steuert den Betrieb des Regelventils über das analoge Ausgangssignal, und es kann eine manuelle automatische Steuerung ausgewählt werden; im automatischen Fall wird die PID-Berechnung auf der Grundlage des Rückkopplungswerts der sekundären Temperaturversorgung und des eingestellten Werts durchgeführt und die Öffnung des Regelventils wird automatisch und kontinuierlich gesteuert; Im manuellen Fall stellen Sie die Öffnung des Regelventils manuell ein.
3. Wassernachfüllsteuerung (Wassernachfüllpumpensteuerung)
Der Controller steuert den Start und Stopp der Wassernachfüllpumpe über den Frequenzumrichter und passt die Geschwindigkeit der Wassernachfüllpumpe an. Es können zwei Modi der manuellen und automatischen Steuerung ausgewählt werden. Im automatischen Fall werden Start- und Stopp-Beurteilungen auf der Grundlage des sekundären Gegendruck-Sollwerts getroffen. Wenn der sekundäre Gegendruckwert niedriger ist als der sekundäre Gegendruckwert, wird die Wassernachfüllpumpe gestartet, und wenn der sekundäre Gegendruckwert höher als der sekundäre Gegendruckwert ist, wird die Wassernachfüllpumpe gestoppt. Im manuellen Fall wird die Wassernachfüllpumpe manuell gestartet und gestoppt. Die Frequenzsteuerung der Wassernachfüllpumpe kann auch manuell gesteuert werden. Im automatischen Fall wird die PID-Berechnung auf der Grundlage der Differenz zwischen dem sekundären Gegendruck-Feedbackwert und dem eingestellten Wert durchgeführt, und die Frequenz der Wassernachfüllpumpe wird automatisch und kontinuierlich gesteuert. Im manuellen Modus können Sie die Frequenz der Wassernachfüllpumpe direkt manuell ändern.
4. Steuerung der Umwälzpumpe
4.1 Pumpenstart- und -stoppsteuerung: Es gibt zwei Modi der manuellen und automatischen Steuerung. Im automatischen Fall basiert die Bestimmung von Start und Stopp auf der Differenz des sekundären Vorlauf- und Rücklaufdrucks. Wenn er unter dem eingestellten Wert liegt, wird die Umwälzpumpe gestartet. Bei einer Störung wird die Umwälzpumpe automatisch gestoppt; im manuellen Fall wird die Umwälzpumpe manuell gestartet und gestoppt.
4.2 Pumpenfrequenzsteuerung: Es können zwei Modi der manuellen und automatischen Steuerung ausgewählt werden. Im automatischen Fall wird die PID-Berechnung auf der Grundlage des Feedbackwerts der sekundären Vorlauf- und Rücklaufdruckdifferenz und der eingestellten Wertdifferenz durchgeführt, um die Frequenz der Umwälzpumpe automatisch und kontinuierlich zu steuern. Im manuellen Fall manuell. Stellen Sie die Umwälzpumpenfrequenz direkt ein.
5. Steuerung des Entwässerungsmagnetventils
Das Ablassmagnetventil kann zwischen zwei Modi der manuellen und automatischen Steuerung wählen. Im manuellen Modus kann das Magnetventil direkt über den Touchscreen oder das obere Überwachungssystem geöffnet und geschlossen werden; Wenn im Automatikmodus der sekundäre Versorgungsdruck den Sicherheitssollwert überschreitet, öffnen Sie vor dem Öffnen des Sicherheitsventils das Ablassmagnetventil, um Wasser abzulassen, den Rohrleitungsdruck zu reduzieren und die Sicherheit des Rohrleitungsbetriebs zu gewährleisten. Wenn der sekundäre Versorgungsdruck wieder den Normalwert erreicht, schließen Sie das Ablassmagnetventil.
6. Steuerung des Magnetventils für die Nachfüllung des Wassertanks
Das Magnetventil zum Nachfüllen des Wassertanks kann in zwei Modi gesteuert werden: manuell und automatisch. Im manuellen Modus kann das Magnetventil direkt über den Touchscreen oder das obere Überwachungssystem geöffnet und geschlossen werden; Wenn im Automatikmodus der Flüssigkeitsstand im Wassertank unter dem sicheren Einstellwert liegt, wird das Magnetventil für die Wassernachfüllung geöffnet, um den Wassertank zu versorgen. Um Wasser nachzufüllen, schließen Sie das Wassernachfüll-Magnetventil, wenn der Flüssigkeitsstand im Wassertank den Normalwert erreicht.
7. Systemverriegelungsschutz
1) Pumpen- und Ventilverriegelung: Wenn die Umwälzpumpe nicht mehr läuft, wird zum Schutz der Anlage das primäre Regelventil automatisch geschlossen, um zu verhindern, dass das sekundäre Hochtemperaturwasser überhitzt, verdampft und den Wärmetauscher beschädigt.
2) Oberer und oberer Grenzwert der Primärrücklauftemperatur: Stellen Sie den oberen und oberen Grenzwert der Primärrücklauftemperatur ein. Wenn die primäre Rücklauftemperatur den oberen und oberen Grenzwert überschreitet, wird ein Alarm ausgelöst und das primäre Regelventil automatisch geschlossen.
3) Obergrenze der Sekundärtemperaturversorgung: Stellen Sie die Obergrenze der Sekundärtemperaturversorgung ein. Wenn die Sekundärtemperaturversorgung den oberen Grenzwert überschreitet, wird ein Alarm ausgelöst und die Umwälzpumpe automatisch gestoppt, um den Endverbraucher zu schützen.
4) Obergrenze des sekundären Versorgungsdrucks: Stellen Sie die Obergrenze des sekundären Versorgungsdrucks ein. Wenn der sekundäre Versorgungsdruck den oberen Grenzwert erreicht, wird ein Alarm ausgelöst und der Betrieb der Umwälzpumpe automatisch gestoppt, um einen Überdruck in der Rohrleitung zu verhindern.
5) Untere und untere Grenzwerte für den sekundären Gegendruck: Stellen Sie die unteren und unteren Grenzwerte für den sekundären Gegendruck ein. Wenn der sekundäre Gegendruck den unteren Grenzwert erreicht, starten Sie die Wassernachfüllpumpe, um Wasser nachzufüllen. Wenn der sekundäre Gegendruck die unteren und unteren Grenzwerte erreicht, wird ein Alarm ausgelöst und die Umwälzpumpe automatisch gestoppt, um den Betrieb der Rohrleitung zu verhindern. Leer, die Umwälzpumpe läuft im Leerlauf und ist beschädigt;
6) Unterer Grenzwert für den Wassertank-Flüssigkeitsstand: Stellen Sie den unteren und unteren Grenzwert für den Wassertank-Flüssigkeitsstand ein. Wenn der Flüssigkeitsstand des Wassertanks die unteren und unteren Grenzwerte erreicht, wird ein Alarm ausgelöst und die Wassernachfüllpumpe gestoppt, um zu verhindern, dass sich die Rohrleitung entleert und die Wassernachfüllpumpe im Leerlauf beschädigt wird.
7) Stromausfallalarm: Wenn der Controller das Stromausfallsignal vom Relais vor der USV erkennt, löst er einen Stromausfallalarm aus und schließt das primäre Regelventil.
8. Kommunikationsfunktion
Kommunikation mit Touchscreen: über Modbus-Protokoll
Kommunikation mit Wärmezähler: über Modbus-Protokoll
Kommunikation mit der Heizungsnetz-Überwachungszentrale: über das drahtlose Übertragungsprotokoll Industrial Ethernet TCP/IP oder GPRS
