1. Composição básica do sistema de controle automático da estação de troca de calor
O sistema de controle automático local da estação de troca de calor consiste em controlador UW2100, interface homem-máquina (tela sensível ao toque), firewall VPN, UPS, gabinete de controle e outros equipamentos. Realiza principalmente a coleta de diversos dados e controle de equipamentos na estação de troca de calor. Em circunstâncias normais, o sistema de controle automático local controla de forma independente a operação automática desta estação de troca de calor. No caso de rede, o sistema de controle automático local da estação de troca de calor pode aceitar as instruções do sistema de monitoramento da rede de aquecimento para operar. O sistema de controle automático local da estação de troca de calor pode optar por se comunicar através da rede de fibra óptica ou rede sem fio GPRS, usando o firewall VPN e o centro de monitoramento da rede de aquecimento para formar uma rede VPN, transmitir os dados do processo para o centro de monitoramento da rede de aquecimento em tempo real e remotamente em tempo real através do centro de monitoramento da rede de aquecimento Liberar equipamentos para controlar a qualidade e realizar a definição de metas de parâmetros operacionais do processo.
1.1 Controlador local da estação de troca de calor
O controlador inteligente universal UW2100 adota um microcontrolador incorporado de alto desempenho de nível industrial e é baseado no microkernel do sistema operacional multitarefa em tempo real. Ele fornece linguagem de programação padrão IEC61131-3FBD, suporta modbus, GPRS e outros protocolos e possui programas de usuário, parâmetros de configuração e dados principais. Função de retenção elétrica.
Introdução ao UW2100:
A. Introdução à função:
1. Sistema operacional incorporado, interpretar e executar IEC61131-3FBD;
2. 6 entradas de módulo integradas, 2 saídas de módulo, 4 entradas digitais e 4 saídas digitais
3. Suporta comunicação RS485 bidirecional e suporta protocolo MODBUS-RTU mestre-escravo;
4. Relógio em tempo real integrado, suporta sincronização de ônibus;
5. Suporte opcional para comunicação sem fio Ethernet (100M) ou GPRS.
B. Indicadores técnicos:
1. Entrada analógica: suporta entrada de vários sinais, como 0 ~ 10 V, 0 ~ 20 mA, Pt1000, Pt100, etc., com uma precisão de 0,2% FS;
2. Saída analógica: suporta saída de 0 ~ 20mA, precisão de 0,5% F.S.;
3. Entrada digital: suporta entrada de contador e sinal de nível;
4. Saída digital: suporta saída de relé de 4 canais, capacidade de contato 1A/30VDC;
5. O ciclo mínimo de execução do software é de 80ms;
6. Dimensões totais: 120 mm × 77 mm × 42 mm; peso: menos de 250g;
7. Faixa de temperatura operacional do controlador -20°C-70°C
O controlador UW2100 pode funcionar de forma independente e pode realizar as seguintes funções:
aColeta de parâmetros, processamento (incluindo operações digitais, operações lógicas, acumulação de fluxo, etc.) e funções de exibição;
b Completar de forma independente as funções de controle de circuito fechado no local e de controle de intertravamento interno;
c Concluir o monitoramento no local de forma independente;
d A configuração do hardware e software necessários, interface homem-máquina, etc. pode permitir a configuração e modificação de parâmetros relevantes no local;
e função de alarme;
fEnviar os dados necessários para a estação de engenharia e outras unidades de controle no local;
gReceber comandos enviados pela estação do operador e pela estação do engenheiro para completar tarefas de controle;
h tem função de análise de falhas.
Além de realizar de forma independente as funções de monitoramento automático acima, a unidade de controle também possui funções remotas e remotas, ou seja, a parametrização da unidade de controle local e o controle do equipamento podem ser concluídos na central de monitoramento da rede de aquecimento.
1.2 Vantagens do controlador UW2100
(1) Estrutura compacta, adequada para sistema de controle automático de aquecimento. Ele é conectado a instrumentos de campo por meio de canais de E/S, entrada de grandezas digitais e analógicas, saída analógica e saída digital, e os números de E/S podem ser conectados em cascata através do controlador para atender aos requisitos de engenharia.
(2) O software de configuração do aplicativo contém uma variedade de blocos de funções especiais e o programa pode ser baixado para o controlador por meio da interface de comunicação 485. A linguagem de programação está em conformidade com o padrão IEC61131-3. Possui ferramenta de edição gráfica com programação orientada a objetos.
(3) O controlador possui um componente de comunicação integrado. A interface RS-485 suporta o modo Modbus RTU e pode comunicar com o centro de monitorização da rede de aquecimento através de uma rede de banda larga VPN.
(4) O controlador pode ser operado no local através da interface homem-máquina, os dados podem ser carregados e a estação térmica pode ser completamente autônoma.
(5) Possui boa escalabilidade e pode ser conectado em cascata com vários controladores para atender aos requisitos de controle.
(6) Com função de manutenção remota.
2. Plano de controle da estação de troca de calor
1. Coleta de dados: Crie um banco de dados por meio do software aplicativo de engenharia de controle UWinTechPro, leia os dados do controlador e exiba os parâmetros operacionais na interface homem-máquina (tela sensível ao toque); e carregue-o no centro de monitoramento da rede de aquecimento usando protocolo de comunicação sem fio GPRS ou Ethernet para obter monitoramento de controle remoto; as informações coletadas incluem, mas não estão limitadas ao seguinte:
Pressão (diferença de pressão): alimentação da rede primária e pressão da água de retorno, alimentação da rede secundária e pressão da água de retorno, diferença de pressão antes e depois do filtro de abastecimento de água da rede primária, diferença de pressão antes e depois do filtro de água de retorno da rede secundária, alimentação de saída da rede secundária diferença de pressão da água de retorno.
Temperatura: temperatura da água da rede primária e temperatura da água de retorno, temperatura da água da rede secundária e temperatura da água de retorno, temperatura exterior;
Posição da válvula: Posição da válvula da válvula reguladora elétrica da rede primária
Nível líquido: nível líquido do tanque de água
Frequência de operação do motor de frequência variável: frequência de feedback do inversor da bomba de circulação, frequência de feedback do inversor da bomba de reabastecimento de água
Status operacional: partida da bomba de circulação, status de parada, status de falha; partida da bomba de reabastecimento de água, status de parada, status de falha;
Situação de alarme: O alarme pode ser emitido de acordo com a situação definida.
2. Circuito de controle de temperatura:
A estratégia básica de controle da estação de troca de calor é garantir temperatura e pressão constantes na saída secundária de água e garantir temperatura constante controlando a válvula reguladora elétrica de entrada de água primária.
A temperatura predefinida é usada como valor fornecido, a temperatura medida é usada como valor de feedback e a abertura da válvula é emitida através do cálculo PID para garantir a temperatura constante do fornecimento secundário de água. A temperatura predefinida é calculada com base no equilíbrio entre a temperatura exterior e o valor fornecido pela central de monitorização da rede de aquecimento. Este ponto de ajuste pode mudar com as mudanças na temperatura externa e com o valor determinado da estação de aquecimento.
O controlador controla o funcionamento da válvula reguladora através do sinal de saída analógico, e o controle automático manual pode ser selecionado; no caso automático, o cálculo do PID é realizado com base no valor de feedback da alimentação de temperatura secundária e no valor ajustado, e a abertura da válvula reguladora é controlada automática e continuamente; no caso manual, ajuste manualmente a abertura da válvula reguladora.
3. Controle de reabastecimento de água (controle da bomba de reabastecimento de água)
O controlador controla a partida e a parada da bomba de reabastecimento de água através do conversor de frequência e ajusta a velocidade da bomba de reabastecimento de água. Dois modos de controle manual e automático podem ser selecionados. No caso automático, as decisões de partida e parada são feitas com base no valor ajustado da contrapressão secundária. Se o valor da contrapressão secundária for inferior ao valor da contrapressão secundária, a bomba de reabastecimento de água será iniciada e se o valor da contrapressão secundária for superior ao valor da contrapressão secundária, a bomba de reabastecimento de água será parada. No caso manual, a bomba de reabastecimento de água será iniciada e parada manualmente. O controle de frequência da bomba de reabastecimento de água também pode ser controlado manualmente. No caso automático, o cálculo do PID é realizado com base na diferença entre o valor de feedback da contrapressão secundária e o valor definido, e a frequência da bomba de reabastecimento de água é controlada automática e continuamente. No modo manual, modifique manualmente diretamente a frequência da bomba de reabastecimento de água.
4. Controle da bomba de circulação
4.1 Controle de partida e parada da bomba: Existem dois modos de controle manual e automático. No caso automático, a determinação de partida e parada é baseada na diferença de pressão secundária de alimentação e retorno. Quando for inferior ao valor definido, a bomba de circulação é acionada. Quando ocorre uma falha, a bomba de circulação é automaticamente parada; no caso manual, a bomba de circulação é iniciada e parada manualmente.
4.2 Controle de frequência da bomba: Dois modos de controle manual e automático podem ser selecionados. No caso automático, o cálculo do PID é realizado com base no valor de feedback da diferença de pressão de retorno e alimentação secundária e na diferença do valor definido para controlar automática e continuamente a frequência da bomba de circulação. No caso manual, manual Define diretamente a frequência da bomba de circulação.
5. Controle da válvula solenóide de drenagem
A válvula solenóide de drenagem pode escolher dois modos de controle manual e automático. No modo manual, a válvula solenóide pode ser aberta e fechada diretamente através da tela sensível ao toque ou sistema de monitoramento superior; no modo automático, quando a pressão de alimentação secundária excede o valor definido de segurança, antes que a válvula de segurança abra, abra a válvula solenóide de drenagem para drenar a água, reduza a pressão da tubulação e proteja a segurança da operação da tubulação. Quando a pressão de alimentação secundária retornar ao valor normal, feche a válvula solenóide de drenagem.
6. Controle da válvula solenóide de reabastecimento do tanque de água
A válvula solenóide de reabastecimento do tanque de água pode ser controlada em dois modos: manual e automático. No modo manual, a válvula solenóide pode ser aberta e fechada diretamente através da tela sensível ao toque ou sistema de monitoramento superior; no modo automático, quando o nível do líquido no tanque de água é inferior ao valor definido de segurança, a válvula solenóide de reabastecimento de água é aberta para abastecer o tanque de água. Para reabastecer a água, quando o nível do líquido no reservatório de água atingir o valor normal, feche a válvula solenóide de reabastecimento de água.
7. Proteção de intertravamento do sistema
1) Intertravamento da bomba e da válvula: Quando a bomba de circulação para de funcionar, para proteger o equipamento, a válvula reguladora primária é fechada automaticamente para evitar que a água secundária de alta temperatura superaqueça e vaporize e danifique o trocador de calor;
2) Limite superior e superior da temperatura de retorno primário: Defina o limite superior e superior da temperatura de retorno primário. Quando a temperatura de retorno primário exceder o limite alto e alto, ele irá alarmar e fechar automaticamente a válvula reguladora primária;
3) Limite superior do fornecimento de temperatura secundária: Defina o limite superior do fornecimento de temperatura secundária. Quando o fornecimento de temperatura secundária excede o limite alto, ele irá alarmar e parar automaticamente a bomba de circulação para proteger o usuário final;
4) Limite superior da pressão de alimentação secundária: Defina o limite superior da pressão de alimentação secundária. Quando a pressão de alimentação secundária atinge o limite alto, ele irá alarmar e interromper automaticamente a operação da bomba de circulação para evitar sobrepressão na tubulação;
5) Limites inferior e inferior da contrapressão secundária: Defina os limites inferior e inferior da contrapressão secundária. Quando a contrapressão secundária atingir o limite inferior, ligue a bomba de reabastecimento de água para reabastecer a água. Quando a contrapressão secundária atingir os limites baixo e baixo, ela irá alarmar e parar automaticamente a bomba de circulação para evitar que a tubulação funcione. Vazia, a bomba de circulação está parada e danificada;
6) Limite inferior do nível do líquido do tanque de água: Defina os limites inferior e inferior do nível do líquido do tanque de água. Quando o nível do líquido do tanque de água atinge os limites baixo e baixo, ele irá alarmar e parar a bomba de reabastecimento de água para evitar que a tubulação esvazie e a bomba de reabastecimento de água sofra danos em marcha lenta;
7) Alarme de falta de energia: Quando o controlador detecta o sinal de falta de energia do relé na frente do UPS, ele iniciará um alarme de falta de energia e fechará a válvula reguladora primária.
8. Função de comunicação
Comunicação com tela sensível ao toque: usando protocolo Modbus
Comunicação com medidor de calor: usando protocolo Modbus
Comunicação com o centro de monitoramento da rede de aquecimento: usando protocolo de transmissão sem fio Ethernet industrial TCP/IP ou GPRS
