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亿维 SMART PLC在供暖及恒压供水行业的应用

时间:2023-02-02 13:46:03来源:深圳市亿维自动化技术有限公司

导语:​供暖系统和供水系统是重要的城市基础设施, 为人们提供舒适的生活保障。在对城市传统老式供暖和恒压供水系统的改造过程中, 亿维自动化全新推出的 SMART PLC 发挥了重要的作用。

  1 亿维SMART PLC在供暖行业的应用

  1.1 供暖行业背景

  为了国家环境和提高城市基础建设,对老式的供暖进行改造势在必行。现在集中供暖系统包括热源、热力网和 热用户三部分。具体情况是由统一的热电厂或者热力公司 提供,经过热管将热媒(水蒸气或热水)输送给一个或几个小区的换热站,进行热力交换。然后经过小区内部热管将热量送给用户。由于热网中换热站数目众多,各个站又独立运行,不能整体上的调控。如果在热源不足情况下, 还会出现“争热”情况。难以确保供热质量,出现供热和需热不匹配情况。故障发生也不能及时报警,影响可靠运 行,数据不全面,不能量化管理。

  为了改变这一落后现状,提高换热性能,提高节能性能,对老设备进行全自动化升级改造是十分必要的。

  1.2 供暖设备工艺

  (1)工艺流程

  供暖流程为:在一次网热介质由热电厂流出,经换热器后从二次网回路重新回到热电厂。在循环泵的作用下, 在二次网经过换热器加温过的介质(一般为水),流到用 户,由住户安装的散热器后经过回水管流回换热站。由于 在二次网中会由于用户放气或者管道漏水等原因,水量一直减少。补水泵从水箱抽取水来时刻给二次网进行补水。 整个流程如图1所示。

  

图1供暖流程示意图.png

  图1供暖流程示意图 

图2供暖机组界面.png

  图2供暖机组界面  

图3换热器供暖主监控界面.png

  图3换热器供暖主监控界面

  (2)控制要点

  ①根据室外温度的变化和热负荷曲线,决定二次侧的供水温度。

    ②系统通过设定二次回水温度,对供热温度进行补偿。

    ③PID调控循环泵,恒定二次供回水压差,以保证末端度用户暖需求。

  ④根据需要设定分时段控制。用户可以手动调节频率 控制转速。

  ⑤根据管网压力控制补水泵进行实时补水。

  ⑥针对管网流量、供回水温度、上传热力公司,进行 热力分析。

  1. 3系统组态(如图2、3所示)

  1.4系统架构及配置方案

  采用亿维SMART PLC的供暖系统硬件配置如图4所 示,系统架构如图5所示。

图4系统硬件配置.jpg

    图4系统硬件配置

图5系统架构图.png

  图5系统架构图

  1. 5产品优势

  ①STEP 7 - MicroWIN Smart编程,工程师无需另外 学习。

  ②整套亿维P LC+ HMI + 物联网解决方案,性能稳 定、安全可靠。

  ③PID调控稳定。

  ④HMI越来越丰富的组态画面为客户开发提供方便。

  ⑤亿维SMART PLC高精度,高性能,高性价比。

  亿维将先进成熟的自动化技术应用在传统的城市集中 供热领域,构建先进的城市供暖系统,可以增强供热用户 的节能意识,提高供热质量,实现供热系统的高效管理, 保障供热安全,并为企业带来巨大的经济和环境效益。

  2 亿维SMART PLC在供水行业的应用

  2. 1供水行业背景

  传统的供水占地大,容易污染,压力不稳定。恒压供水能够保持供水压力的恒定,可使供水和用水之间保持平衡,即用水多时供水也多,用水少时供水也少,从而提高了供水的质量。

  2.2供水工艺流程

  如图6所示通过压力传感器将管网的实际压力反馈给PLC,PLC与实际给定压力进行比较,通过PID计算,并将数据处理的结果以运行频率的形式进行输出控制,这样运行频率的变化就可以改变水泵电机的转速,进而可调节 供水量。根据用水量的不同,变频水泵的工作频和率转速 也不同,在变频器设置中设定一个上限频率和下限频率检测,当用水量大则供水压力低于设定值时,变频器频率上升到上限频率;当用水量处于低峰时供水压力升高,变频 器输出频率降低到下限频率。通过压力和频率的比较,以实现切换交流接触器组,以此协调投入工作的水泵电机台数,并完成水泵的启停和、变频与工频切换。通过调整投入工作的电机的台数和控制电机组中一台电机的变频转 速,使系统管网的工作压力始终稳定,进而达到恒压供水的目的。

  

图6供水工艺流程示意图.png

  图6供水工艺流程示意图

  

  2. 3系统架构及配置方案

  采用亿维SMART PLC的供水系统点位图及硬件配置、 系统组态如图7、8、9所示。

图7点位图.jpg

  图7点位图

图8系统硬件配置.jpg

  图8系统硬件配置

图9系统组态.png

  图9系统组态

  2.4产品优势

  亿维UN SMART PLC有不同类型、不同I/O点数的 CPU模块,单体I/O点数最高可达60点,拥有强大指令集,丰富的通讯和运动控制功能,可满足大部分中小型过程控制和自动化设备需求。

  • 通讯方面 : SMA R T C P U 标 配 以太 网 口 ,支 持 MODBUS -TCP协议,支持程序监控以及PUT GET通讯、 RS485通讯口,支持自由口协议、MODBUS - RTU协议;

  • 扩展方面:包含扩展板卡和扩展模块,最多支持6个扩展模块;

  • 高速输入方面:全部机型配置单相6路200KHz, AB相4路100KHz高速计数;

  • 高速输出:晶体管型 CPU 本体最多提供三轴 100KHz 高速脉冲输出,支持运动控制功能和PWM调节。

图 10.png

  图 10

  SMART系列的产品机型丰富,CPU提供20、30、 40、60点的继电器和晶体管机型,模块包含数字量扩展模块、模拟量扩展模块、温度模块,后续还将会推出亿维传统的特色产品XP系列CPU、以及总线模块与物联网模块。另外,SMART PLC与西门子Smart高度兼容,完全兼 容西门子的硬件及软件,程序无需修改,下载即用,精准 PID控制, 在保证客户产品稳定性的同时也降低了成本如 图10所示。



标签: PLC

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