热力站远程自动化控制节能减排建设项目

张家口市盛华热力有限公司
　  热力站远程自动化控制节能减排建设项目
　  
　  
　　  
　  
　  张家口市盛华热力有限公司
　  二O一O年八月
　  
　  
　  
　  
　  目 录
　  
　  第一章 概述 2
　  第二章 工艺技术方案 2
　  一、原热力站供暖控制系统存在的问题 2
　  二、热力站远程自动化控制工作原理 2
　  三、自动化控制系统设计 3
　  四、热力站远程自动化控制系统结构 3
　  五、热力站远程自动化控制方式 4
　  六、热力站远程自动化控制系统网络结构 ...... ............4
　  七、调度监控系统设计.............. ....... ....... ......4
　  八、自动化控制主要设备 ............... ...............5
　  第三章 无人职守热力站控制策略 6
　  第四章 自动化系统功能 9
　  第五章 自动化系统软件 13
　  第六章 项目投资概算 15
　  第七章 工程项目实施计划 19
　  第八章 效益分析 19
　  第九章 结 论 21
　  
　  
　  第一章 概 述
　  一、企业概况
　  张家口市盛华热力有限公司成立于2003年5月，注册资金450万元。公司现有总资产2012万元，工程技术人员40余人，公司主要经营机关、企事业单位、居民生活小区的供热、供气；节能技术开发、节能技术成果转让、中介、技术服务以及节能设备的安装调试等。 2009年在原有供热基础上实施技术改造实现供热面积达到40万平方米，目前在原有供热基础上实施计划实现供热面积达到100万平方米。
　  二、项目建设的目标
　  1、 降低人力成本，减少能源消耗。
　  2、 加强安全监测，优化运行机制。
　  3、 强化巡检制度，实现远程监控。
　  4、 提高管理水平，增加经济效益。
　  
　  第二章 工艺技术方案
　  
　  一、原热力站供暖控制系统存在的问题
　  ①耗能严重。
　  ②二次供、回水温度难以控制。
　  ③数据传输和通信速率慢、传输不稳定、运行成本高，不能满足集中供热系统监控信息的实时传输要求。
　  ④各热力站由于自身条件因素的限制，还仅停留在人工手动的操作方式上，因此也无法达到节能的目的，同时增加了运行成本。
　  二、热力站远程自动化控制工作原理
　  自动化控制系统分为生产管理级（调度中心）、现场控制级（PLC控制站）及就地控制级。在控制过程中，需要采集大量的物理量，通过PLC对这些参数进行实时采集和处理。并通过ADSL网络上传到调度中心。PLC通过压力传感器和变频器来实现对二次供水压力的控制，当一台补水泵无法通过变频补水达到所要求的压力时，控制器可使另一台备用泵以工频的方式进行补充，最终实现更加智能化的恒压补水控制。
　  三、自动化控制系统设计
　  为了保证生产过程的安全可靠和生产的连续性，提高自动化水平，我们采用以PLC为主的集中和分散相结合的自动化控制系统，实现对全厂工艺参数、电气参数和设备运行状态进行监测、控制、连锁和报警以及报表打印，通过使用在主站和远程站间的一系列通讯链，完成整个工艺流程所必需的数据采集，数据通讯，顺序控制，时间控制，回路调节及上位监视和管理作用。
　  四、热力站远程自动化控制系统结构
　  1.调度管理层
　  2.现场测控层
　  3.现场设备层
　  
　  
　  图1系统结构图
　  五、热力站远程自动化控制方式
　  （1）就地手动
　  （2）远程手动
　  （3）远程自动
　  六、热力站远程自动化控制系统网络结构
　  （1）生产管理网
　  用于实现现场控制层的PLC系统之间、现场控制层与操作监控层之间的通讯与数据传输。。
　  （2）生产控制网
　  用于实现过程设备层与现场控制层之间的通讯和数据传输
　  七、调度监控系统设计
　  7.1调度监控中心
　  调度监控中心主要由数据服务器、操作员工作站、工程师工作站、通讯网关、电源等组成。数据服务器实时地从现场PLC控制站采集数据以保证其数据库不断更新。
　  7.2现场PLC控制站
　  现场PLC控制站主要由液晶显示操作终端和控制系统两部分组成。彩色液晶显示屏主要完成各种监控画面、采集参数的显示，并接受一些参数设定的输入信息。控制系统采用性价比较高的LK系列PLC，包括CPU模块、I/O模块，背板等，系统集成多种通讯接口，适用于各种通讯网络。
　  7.3通讯网络
　  7.3.1 ADSL 
　  ADSL是一种异步传输模式。通常的ADSL终端有一个line-in，一个以太网口，还提供一个连接的phone接口。
　  7.3.2 ADSL主要特点
　  （1）速率高
　  （2）价格低
　  （3）投入低
　  7.3.3远程通讯功能
　  远程采集、控制及调试
　  八、自动化控制主要设备
　  一、中心控制室
　  1.1监控计算机
　  1.2网络交换机 
　  1.3彩色喷墨及黑白激光打印机
　  1.4不间断电源
　  1.5操作台
　  二、现场控制站
　  2.1可编程控制器
　  具有以下特点：
　  （1）高性能
　  （2）高可靠性
　  （3）易用性和易维护性
　  （4）开放性和灵活性
　  （5）设计新颖
　  ① 小型化设计，结构紧凑
　  ② 接线端子独立于I/O模块，可直接更换模块
　  ③ 集成度高
　  ④ I/O模块与CPU之间的数据通信可采用高速背板总线，也可采用PROFIBUS-DP总线
　  2.2 CPU模块
　  CPU模块是系统的核心，它与I/O、通信等模块等构成一个完整的PLC硬件系统。
　  2.3数字量输入、输出模块
　  2.5模拟量输入、输出模块
　  2.6电源模块
　  2.7控制机柜
　  
　  第三章 热力站远程自动化控制策略
　  一、控制原理图
　  支持PID温差控制，供回水压差限幅调节。控制流程如下图所示：
　  
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