| 測量范圍 | 熱管網 |
|---|---|
| 名稱 | 控制柜 |
| 外形尺寸 | 2200*1000*800 |
| 顯示方式 | 智能 |
| 信號類型 | 模擬式 |
| 顏色 | 灰白色 |
| 用途 | 熱力管網監控系統 |
| 重量 | 1000 |
| 執行質量標準 | 國標 |
| 結構型式 | 單元組合式 |
| 品牌 | 北京偉涵中控 |
| 型號 | PLC |
| 加工定制 | 是 |
熱力管網監控系統
（GPRS無線方式）設計方案
1、PLC控制柜
1.1、單區換熱站房
單區換熱站控制選用西門子S7-288系列，采集各傳感器、調節閥、變頻等參數，控制調節閥、各泵啟停與變頻、補水泄放電磁閥、補水箱進水電磁閥等，并通過現場的無線GPRS模塊DTU與監控中心服務器實現遠程通訊，現場就地操作及修改權限由監控中心下發指令。場顯示選用市場主流的8.4寸LCD顯示觸摸屏，可顯示一次、二次供、回水溫度、壓力、流量、補水箱液位、調節閥開度、顯示電機運行狀態、電流等，具有動態畫面，現場可通過畫面控制電機啟、停、調節閥門開度，并能隨時查看記錄報表、曲線、報警信息等。
1.2、建有高、低區或高、中、低區的站房
因建有高、低區或高、中、低區的站房，其輸入及控制輸出模擬量、數字量的通道超出了西門子PLC S7-288的負荷，應選擇S7-300系列。
1.3、若要求PLC設備帶電插拔，均選用西門子S7-300系列。
2、電動調節閥控制系統
節能控制的前期作為一次管網熱平衡調節，根據該區域入網供熱面積，參考現場流量顯示表，將手動調節閥調節到該站負荷70%左右的閥位上，余下的負荷（包括特殊用戶的熱流量分配）通過現場觸摸屏或遠程孔子單元由電動調節閥控制，當平衡調節相對穩定后切入到節能監控系統中，因大大縮小了電調閥的口徑，此時根據二次供水溫度及室外溫度，通過現場PLC內部自動的PID運算，科學地控制了電調閥的開度，有效地提高熱量節能的控制效果。
3、補水箱液位控制
液位傳感器檢測液位信號并將此傳輸到PLC，PLC根據液位的高低及時發出控制指令，控制供水電磁閥的開、關，常規均采用浮漂的方式控制補水箱液位，只需在補水箱進水管線加裝一個DN25的旁通，即可實現液位補水的雙保險，軟化水箱控制原理與此相同。
4、循環泵控制：
循環泵均采用變頻器控制。正常工作時，一臺變頻器控制一臺水泵，可以根據流量大小手動操作控制轉速，也可根據二次供、回水壓差自動控制變頻器，設定一個壓差值（該值應滿足末端有足夠的流量），PLC自動控制變頻轉速，使之保證壓差穩定在設定值；循環泵一般情況下，一用一備，并具有手/自動切換選擇。
5、補水泵控制：
補水泵由一臺變頻器控制。正常工作時，一臺變頻器控制一臺水泵，當二次回水壓力在規定時間內未達到設定值時，自動工頻啟動另一臺水泵。壓力接近設定值時停止工頻泵，一臺變頻泵正常運行。
6、泄流閥控制
當回水壓力達到設定值時，PLC發出指令打開泄流閥，低于設定值時關閉。
7、快速切斷閥
當熱力站緊急斷電或者循環泵故障急停時，一次管網的快速切斷閥立即關閉，保障了一次管網的安全性。
十一、換熱站設備選型規格描述
1、換熱站壓力測量儀表
選用WHSBP800壓力變送器或WH3351電容式，24VDC供電、4-20mA輸出，量程0-1.6MPa,精度0.5級，帶散熱盤管、連接件及針形閥門。
2、換熱站溫度測量儀表
選用WHRWB一體化溫度變送器，24VDC供電、4-20mA輸出，量程0-120℃，精度0.5級，帶連接件及紫銅墊片。
3、換熱站流量測量儀表
3.1、選用WHLDG型一體式帶現場顯示的智能電磁流量計，220VAC供電、4-20mA輸出，P1.6,0.5級，聚四氟襯里、316L不銹鋼電極。
3.2、選擇WHTDS-100在線式安裝分體式插入超聲波流量計，帶現場瞬時、累計流量顯示功能，P1.6, 精度1級，220VAC、4-20mA，量程根據一次供水管道口徑及供熱面積設定，帶安裝配套附件。
4、熱力站一次管網籠式電動調節閥
選型應考慮適應大壓差的工況環境，精小型執行機構，鑄鋼閥體，220VAC、PN2.5，適應介質溫度≤200℃，輸入及控制輸出均為4-20mA,調節范圍30：1，帶安裝配套法蘭。根據用戶入網面積遠程給定一次供水流量，目的為大管網前期流量分配、保障管網熱平衡調節，提供可靠的控制手段。當管網平衡后切入到二次供水溫度和室外溫度節能調節系統中。
5、泄流電磁閥和快速切斷閥
5.1、二次網泄流電磁閥選用鑄鋼閥體，直動式，220VAC、PN1.6常閉型，
5.2、一次網快速切斷閥選用鑄鋼閥體，220VAC供電、PN2.5，常閉型，溫度范圍0-200℃。
6、補水箱液位變送器
采用WHSBP2881底部取壓的液位變送器，24VDC供電、4-20mA輸出，量程0-3米，精度0.5級，克服了常規投入式長期浸在水中的故障隱患。
7、熱力站PLC信號采集、控制系統
采用高*寬*深=1600×600×600（mm）控制柜， 220VAC供電，PLC為西門子S7-288/300系列，可帶電插拔的模塊化結構，便于現場隨意增減測量或控制單元的數量，柜面安裝一塊LCD顯示的觸摸屏，內置傳感器供電的開關電源和UPS電源。現場操作權限由調度中心人員給定后方可進行現場參數修改，避免了他人誤操作或故意設定帶來的故障后果，所有輸入測點均可根據需要設定上、下限報警值，通過現場柜內的DTU定時向調度中心發送監控數據。
8、變頻控制柜
變頻控制柜采用：高×寬×深（2200*800*600）前單開/后雙開門。電器元器件采用品牌產品，變頻器采用ABB品牌，內置一拖二電路，功能強大，工作性能穩定。
9、視頻監控、站面浸水浮球開關、煙霧報警開關可根據需要選配。
10、配線：動力線采用地埋管穿線。信號線采用PVC線槽架設。
2、監控井設備選型規格
備注：因現場工況的特殊性，所有井下設備防護等級應滿足IP68
1、壓力變送器
選用電池供電，帶現場顯示及Modbus通訊協議，精度0.5級，直接安裝式，帶配套盤管及針形閥。
2、溫度變送器
選用24VDC供電、4-20mA輸出，量程0-150℃，Pt100采用鎧裝抽芯式結構，帶安裝附件。
3、流量變送器
選用在線插入式安裝超聲波流量計，帶現場智能表頭及Modbus通訊協議，電池供電可連續工作5年。
4、浮球液位控制器
選用單點壁掛式浮球開關，當監控井內積水，監控中心及時報警。
5、單片機控制箱
選用低功耗的單片機的方式控制系統各部分，元器件應采用軍工產品，DTU應具備遠程通信時間段設定功能，以滿足井下工況要求，設備所需電源獨立配備，之間連接用航空快速防水接頭，電源為24VDC、20A.h可充電電源。
三、監控中心設備清單
| 序號 | 名稱 | 數量 | 單位 | 備注 |
| 1 | 組態軟件 | 1 | 套 | 無限點網絡版，可選按實際點數配置 |
| 2 | 數據庫軟件 | 1 | 套 | SQLSEREVR2005 |
| 3 | 應用軟件編程 | 1 | 套 |
|
| 4 | 工控機 | 1 | 套 | 1.8GBZ/2X1MB/4GB/500G，21.6寸 |
| 5 | 打印機 | 1 | 臺 | Hp1010 |
| 6 | 無線路由器 | 1 | 個 | 適應移動網絡 |
| 7 | UPS電源 | 1 | 套 | 2KV.A,連續工作4小時 |
四、支線管網閥門井設備清單
A、單個井測量單元
| 序號 | 安裝工位 | 設備名稱 | 數量 | 備注 |
| 1 | 一次供水壓力測量 | 智能壓力變送器 | 1 | 電池供電、RS485通訊 |
| 2 | 一次回水壓力測量 | 智能壓力變送器 | 1 | 電池供電、RS485通訊 |
| 3 | 一次供水溫度測量 | 溫度一體化變送器 | 1 | 護套管內鎧裝抽芯式 |
| 4 | 一次回水溫度測量 | 溫度一體化變送器 | 1 | 護套管內鎧裝抽芯式 |
| 5 | 一次供水流量測量 | 智能超聲波流量計 | 1 | 電池供電、RS485通訊 |
| 6 | 井內水位控制 | 壁掛式浮球開關 | 1 | 超限上位機報警 |
B、信號采集、控制、傳輸單元
| 序號 | 名稱 | 安裝方式 | 數量 | 備注 |
| 1 | 單片機采集控制箱 | 壁掛式（IP68不銹鋼） | 1 | 低功耗 |
| 2 | DTU數據傳輸模塊 | 內置在控制箱 | 1 | 適應移動網絡 |
| 3 | 可充電電池組 | 壁掛式(IP68碳鋼噴塑) | 1 | 帶防水航空插頭 |
五、單個換熱站測量及控制設備清單
| 序號 | 名 稱 | 單區站房數量 | 高、低區站房數量
| 備注 |
| 1 | 變頻控制柜 | 1 | 2 | ABB變頻器，循環泵、補水泵一托二 |
| 2 | PLC控制柜 | 1 S7-288 | 1 S7-300 | 西門子，盤面帶LCD觸摸屏 |
| 3 | 攝像頭 | 1 | 1 | 監控站內，可遠程監視 |
| 4 | 溫度變送器 | 5 | 7 | 一次、二次供、回水，及室外溫度測量 |
| 5 | 壓力變送器 | 4 | 6 | 一次、二次供、回水壓力測量 |
| 6 | 手動調節閥 | 1 | 2 | 高、低區一次網手動帶鎖 |
| 7 | 電動調節閥 | 1 | 2 | 高、低區一次供水旁路調節 | ||||||
| 8 | 液位傳感器 | 1 | 1 | 補水箱液位測量 | ||||||
| 9 | 流量計
| 2 | 4 | 高、低區一次，二次回水流量測量 | ||||||
| 10 | 流量計
| 1 | 1 | 補水流量測量 | ||||||
| 11 | 電磁閥 | 1 | 1 | 補水箱進水，液位自動遠程監控 | ||||||
| 12 | 電磁閥 | 1 | 1 | 二次網補水壓力超高限自動泄放 | ||||||
| 13 | 纜式浮球開關 | 1 | 1 | 站房地面漏水位報警 | ||||||
| 14 | 煙霧報警器 | 1 | 1 | 開關量，面積較大時可選2個 | ||||||
| 15 | 差壓變送器 | 1 | 2 | 二次供、回壓差，PLC計算不用購 | ||||||
| 16 | 信號電纜 | 若干 | 若干 | 用于測量設備信號采集，動力電纜用戶備 | ||||||
| 17 | 設備連接附件 | 若干 | 若干 | 與所供設備配套 |
六、蒸汽熱網監控系統配置清單
| 序號 | 設備名稱 | 類別 | 數量 |
| 1 | 蒸汽流量計 | 智能渦街流量計 | 1 |
| 2 | 壓力變送器 | 電容式 | 1 |
| 3 | 溫度傳感器 | PT100，A級 | 1 |
| 4 | 智能流量補償計算儀 | 帶掉電計時及RS232接口 | 1 |
| 5 | 壁掛式控制箱 | 內置GPRS模塊DTU | 1 |
| 6 | 電動調節閥 | 耐溫300℃，鑄鋼閥體 | 1 |
合理利用有效資源，提倡可續的控制理念。熱網監控的目的是為了更好地便于管理，提高經濟效益，針對實際工況作出正確的設備選型和邏輯控制方式，避免大投入、低回報，是所有熱力公司的期望，“北京偉涵中控”人以“與時俱進”的創新能力，力求回報用戶。
因上述設備清單按無人值守理念設計的，用戶也可以根據實際需要進行設備選配。
熱烈歡迎各位熱力行業的同仁前來考察、交流與合作。
