1. Composition de base du système de contrôle automatique de la station d'échange thermique
Le système de contrôle automatique local de la station d'échange thermique se compose d'un contrôleur UW2100, d'une interface homme-machine (écran tactile), d'un pare-feu VPN, d'un UPS, d'une armoire de commande et d'autres équipements. Il réalise principalement la collecte de diverses données et le contrôle des équipements dans la station d'échange thermique. Dans des circonstances normales, le système de contrôle automatique local contrôle indépendamment le fonctionnement automatique de cette station d'échange thermique. En cas de mise en réseau, l'automatisme local de la station d'échange thermique peut accepter les instructions du système de surveillance du réseau de chaleur pour fonctionner. Le système de contrôle automatique local de la station d'échange thermique peut choisir de communiquer via le réseau de fibre optique ou le réseau sans fil GPRS, en utilisant le pare-feu VPN et le centre de surveillance du réseau de chaleur pour former un réseau VPN, transmettre les données du processus au centre de surveillance du réseau de chaleur. en temps réel et à distance en temps réel via le centre de surveillance du réseau de chaleur. Libérer des équipements pour contrôler la qualité et effectuer le réglage cible des paramètres de fonctionnement du processus.
1.1 Contrôleur sur site de la station d'échange thermique
Le contrôleur intelligent universel UW2100 adopte un microcontrôleur intégré hautes performances de qualité industrielle et est basé sur le micronoyau du système d'exploitation multitâche en temps réel. Il fournit un langage de programmation standard IEC61131-3FBD, prend en charge Modbus, GPRS et d'autres protocoles, et dispose de programmes utilisateur, de paramètres de configuration et de données clés. Fonction de maintien électrique.
Présentation de l'UW2100 :
A. Présentation de la fonction :
1. Système d'exploitation intégré, interpréter et exécuter IEC61131-3FBD ;
2. 6 entrées de module intégrées, 2 sorties de module, 4 entrées numériques et 4 sorties numériques
3. Prend en charge la communication RS485 bidirectionnelle et prend en charge le protocole MODBUS-RTU maître-esclave ;
4. Horloge en temps réel intégrée, prend en charge la synchronisation du bus ;
5. Prise en charge optionnelle de la communication sans fil Ethernet (100 M) ou GPRS.
B. Indicateurs techniques :
1. Entrée analogique : prend en charge l'entrée de divers signaux tels que 0 ~ 10 V, 0 ~ 20 mA, Pt1000, Pt100, etc., avec une précision de 0,2 % F.S. ;
2. Sortie analogique : prend en charge la sortie 0 ~ 20 mA, précision 0,5 % F.S. ;
3. Entrée numérique : prend en charge l'entrée de signal de compteur et de niveau ;
4. Sortie numérique : prend en charge la sortie relais à 4 canaux, capacité de contact 1A/30VDC ;
5. Le cycle d'exécution minimum du logiciel est de 80 ms ;
6. Dimensions hors tout : 120 mm × 77 mm × 42 mm ; poids : moins de 250g ;
7. Plage de température de fonctionnement du contrôleur -20 ℃ -70 ℃
Le contrôleur UW2100 peut fonctionner de manière indépendante et peut réaliser les fonctions suivantes :
aCollection de paramètres, traitement (y compris opérations numériques, opérations logiques, accumulation de flux, etc.) et fonctions d'affichage ;
b Complétez indépendamment les fonctions de contrôle en boucle fermée sur site et de contrôle de verrouillage interne ;
c Effectuer une surveillance sur site de manière indépendante ;
d La configuration du matériel et des logiciels nécessaires, de l'interface homme-machine, etc. peut permettre le réglage et la modification des paramètres pertinents sur site ;
la fonction d'alarme ;
fEnvoyer les données nécessaires à la station d'ingénierie et aux autres unités de contrôle sur site ;
gRecevoir les commandes envoyées par le poste opérateur et le poste ingénieur pour effectuer des tâches de contrôle ;
h a une fonction d'analyse des défauts.
En plus de réaliser indépendamment les fonctions de surveillance automatique ci-dessus, l'unité de contrôle dispose également de fonctions à distance et à distance, c'est-à-dire que le paramétrage de l'unité de contrôle sur site et le contrôle de l'équipement peuvent être effectués dans le centre de surveillance du réseau de chaleur.
1.2 Avantages du contrôleur UW2100
(1) Structure compacte, adaptée au système de contrôle automatique du chauffage. Il est connecté aux instruments de terrain via des canaux d'E/S, des quantités numériques et analogiques d'entrée, une sortie analogique et une sortie numérique, et les numéros d'E/S peuvent être mis en cascade via le contrôleur pour répondre aux exigences techniques.
(2) Le logiciel de configuration de l'application contient une variété de blocs fonctionnels spéciaux et le programme peut être téléchargé sur le contrôleur via l'interface de communication 485. Le langage de programmation est conforme à la norme IEC61131-3. Il dispose d'un outil d'édition graphique avec programmation orientée objet.
(3) Le contrôleur dispose d'un composant de communication intégré. L'interface RS-485 prend en charge le mode Modbus RTU et peut communiquer avec le centre de surveillance du réseau de chaleur via un réseau VPN haut débit.
(4) Le contrôleur peut être utilisé sur site via l'interface homme-machine, les données peuvent être téléchargées et la station thermique peut être complètement sans surveillance.
(5) Il a une bonne évolutivité et peut être mis en cascade avec plusieurs contrôleurs pour répondre aux exigences de contrôle.
(6) Avec fonction de maintenance à distance.
2. Plan de contrôle de la station d'échange thermique
1. Collecte de données : créez une base de données via le logiciel d'application d'ingénierie de contrôle UWinTechPro, lisez les données du contrôleur et affichez les paramètres de fonctionnement sur l'interface homme-machine (écran tactile) ; et téléchargez-le au centre de surveillance du réseau de chauffage à l'aide du protocole de communication sans fil GPRS ou Ethernet pour réaliser une surveillance à distance ; les informations collectées comprennent, sans toutefois s'y limiter, les éléments suivants :
Pression (différence de pression) : pression d'alimentation et de retour d'eau du réseau primaire, pression d'alimentation et de retour d'eau du réseau secondaire, différence de pression avant et après le filtre d'alimentation en eau du réseau primaire, différence de pression avant et après le filtre d'eau de retour du réseau secondaire, alimentation de sortie du réseau secondaire différence de pression d'eau de retour.
Température : température de l'eau d'alimentation et de retour du réseau primaire, température de l'eau d'alimentation et de retour du réseau secondaire, température extérieure ;
Position de la vanne : Position de la vanne de régulation électrique du réseau primaire
Niveau de liquide : niveau de liquide du réservoir d'eau
Fréquence de fonctionnement du moteur à fréquence variable : fréquence de retour de l'onduleur de la pompe de circulation, fréquence de retour de l'onduleur de la pompe de réapprovisionnement en eau
État de fonctionnement : démarrage de la pompe de circulation, état d'arrêt, état de défaut ; démarrage de la pompe de réapprovisionnement en eau, état d'arrêt, état de défaut ;
Situation d'alarme : Une alarme peut être émise en fonction de la situation définie.
2. Boucle de contrôle de température :
La stratégie de contrôle de base de la station d'échange thermique consiste à assurer une température et une pression constantes à la sortie d'eau secondaire, et à assurer une température constante en contrôlant la vanne de régulation électrique d'entrée d'eau primaire.
La température prédéfinie est utilisée comme valeur donnée, la température mesurée est utilisée comme valeur de retour et l'ouverture de la vanne est générée via le calcul PID pour garantir la température constante de l'alimentation en eau secondaire. La température de consigne est calculée à partir du compromis entre la température extérieure et la valeur donnée par le centre de surveillance du réseau de chaleur. Ce point de consigne peut évoluer avec les changements de température extérieure et la valeur donnée de la station de chauffage.
Le contrôleur contrôle le fonctionnement de la vanne de régulation via le signal de sortie analogique, et un contrôle automatique manuel peut être sélectionné ; dans le cas automatique, le calcul PID est effectué sur la base de la valeur de retour d'alimentation en température secondaire et de la valeur définie, et l'ouverture de la vanne de régulation est commandée automatiquement et en continu ; dans le cas manuel, régler manuellement l'ouverture de la vanne de régulation.
3. Contrôle du réapprovisionnement en eau (contrôle de la pompe de réapprovisionnement en eau)
Le contrôleur contrôle le démarrage et l'arrêt de la pompe de réapprovisionnement en eau via le convertisseur de fréquence et ajuste la vitesse de la pompe de réapprovisionnement en eau. Deux modes de contrôle manuel et automatique peuvent être sélectionnés. Dans le cas automatique, les jugements de démarrage et d'arrêt sont effectués sur la base de la valeur définie de la contre-pression secondaire. Si la valeur de contre-pression secondaire est inférieure à la valeur de contre-pression secondaire, la pompe de réapprovisionnement en eau sera démarrée, et si la valeur de contre-pression secondaire est supérieure à la valeur de contre-pression secondaire, la pompe de réapprovisionnement en eau sera arrêtée. Dans le cas manuel, la pompe de réapprovisionnement en eau sera démarrée et arrêtée manuellement. Le contrôle de fréquence de la pompe de réapprovisionnement en eau peut également être contrôlé manuellement. Dans le cas automatique, le calcul PID est effectué sur la base de la différence entre la valeur de retour de contre-pression secondaire et la valeur définie, et la fréquence de la pompe de réapprovisionnement en eau est contrôlée automatiquement et en continu. En mode manuel, modifiez manuellement et directement la fréquence de la pompe de réapprovisionnement en eau.
4. Contrôle de la pompe de circulation
4.1 Contrôle du démarrage et de l'arrêt de la pompe : Il existe deux modes de contrôle manuel et automatique. Dans le cas automatique, la détermination du démarrage et de l'arrêt est basée sur la différence de pression secondaire d'alimentation et de retour. Lorsqu'elle est inférieure à la valeur réglée, la pompe de circulation démarre. En cas de panne, la pompe de circulation s'arrête automatiquement ; dans le cas manuel, la pompe de circulation est démarrée et arrêtée manuellement.
4.2 Contrôle de fréquence de la pompe : Deux modes de contrôle manuel et automatique peuvent être sélectionnés. Dans le cas automatique, le calcul PID est effectué sur la base de la valeur de rétroaction de la différence de pression d'alimentation et de retour secondaire et de la différence de valeur définie pour contrôler automatiquement et en continu la fréquence de la pompe de circulation. Dans le cas manuel, réglez directement manuellement la fréquence de la pompe de circulation.
5. Commande de l'électrovanne de drainage
L'électrovanne de vidange peut choisir deux modes de contrôle manuel et automatique. En mode manuel, l'électrovanne peut être ouverte et fermée directement via l'écran tactile ou le système de surveillance supérieur ; en mode automatique, lorsque la pression d'alimentation secondaire dépasse la valeur de sécurité, avant l'ouverture de la soupape de sécurité, ouvrez l'électrovanne de vidange pour drainer l'eau, réduisez la pression du pipeline et protégez la sécurité du fonctionnement du pipeline. Lorsque la pression d'alimentation secondaire revient à sa valeur normale, fermer l'électrovanne de vidange.
6. Commande de l'électrovanne de réapprovisionnement du réservoir d'eau
L'électrovanne de réapprovisionnement du réservoir d'eau peut être contrôlée selon deux modes : manuel et automatique. En mode manuel, l'électrovanne peut être ouverte et fermée directement via l'écran tactile ou le système de surveillance supérieur ; en mode automatique, lorsque le niveau de liquide dans le réservoir d'eau est inférieur à la valeur de consigne de sécurité, l'électrovanne de réapprovisionnement en eau s'ouvre pour alimenter le réservoir d'eau. Pour faire le plein d'eau, lorsque le niveau de liquide dans le réservoir d'eau atteint la valeur normale, fermez l'électrovanne de réapprovisionnement en eau.
7. Protection de verrouillage du système
1) Verrouillage de la pompe et de la vanne : lorsque la pompe de circulation s'arrête de fonctionner, afin de protéger l'équipement, la vanne de régulation primaire est automatiquement fermée pour empêcher l'eau secondaire à haute température de surchauffer, de se vaporiser et d'endommager l'échangeur de chaleur ;
2) Limite haute et haute de la température de retour primaire : Réglez la limite haute et haute de la température de retour primaire. Lorsque la température de retour primaire dépasse la limite haute et haute, une alarme se déclenche et ferme automatiquement la vanne de régulation primaire ;
3) Limite supérieure de l'alimentation en température secondaire : définissez la limite supérieure de l'alimentation en température secondaire. Lorsque l'alimentation en température secondaire dépasse la limite supérieure, elle déclenche une alarme et arrête automatiquement la pompe de circulation pour protéger l'utilisateur final ;
4) Limite supérieure de la pression d'alimentation secondaire : définissez la limite supérieure de la pression d'alimentation secondaire. Lorsque la pression d'alimentation secondaire atteint la limite supérieure, une alarme retentit et arrête automatiquement le fonctionnement de la pompe de circulation pour éviter une surpression du pipeline ;
5) Limites inférieures et inférieures de la contre-pression secondaire : définissez les limites inférieures et inférieures de la contre-pression secondaire. Lorsque la contre-pression secondaire atteint la limite basse, démarrez la pompe de réapprovisionnement en eau pour réapprovisionner en eau. Lorsque la contre-pression secondaire atteint les limites basse et basse, elle déclenche une alarme et arrête automatiquement la pompe de circulation pour empêcher le fonctionnement du pipeline. Vide, la pompe de circulation tourne au ralenti et est endommagée ;
6) Limite basse du niveau de liquide du réservoir d'eau : Réglez les limites basse et basse du niveau de liquide du réservoir d'eau. Lorsque le niveau de liquide du réservoir d'eau atteint les limites basse et basse, il déclenche une alarme et arrête la pompe de réapprovisionnement en eau pour empêcher le pipeline de se vider et la pompe de réapprovisionnement en eau d'être endommagée au ralenti ;
7) Alarme de panne de courant : lorsque le contrôleur détecte le signal de panne de courant provenant du relais situé devant l'onduleur, il déclenche une alarme de panne de courant et ferme la vanne de régulation principale.
8. Fonction de communication
Communication avec écran tactile : via le protocole Modbus
Communication avec le compteur de chaleur : via le protocole Modbus
Communication avec le centre de surveillance du réseau de chaleur : via le protocole de transmission sans fil Ethernet industriel TCP/IP ou GPRS
