1. Composición básica del sistema de control automático de la estación de intercambio de calor.
El sistema de control automático local de la estación de intercambio de calor consta de un controlador UW2100, una interfaz hombre-máquina (pantalla táctil), un firewall VPN, UPS, un gabinete de control y otros equipos. Realiza principalmente la recopilación de diversos datos y el control de equipos en la estación de intercambio de calor. En circunstancias normales, el sistema de control automático local controla de forma independiente el funcionamiento automático de esta estación de intercambio de calor. En el caso de la conexión en red, el sistema de control automático local de la estación de intercambio de calor puede aceptar las instrucciones del sistema de monitoreo de la red de calefacción para funcionar. El sistema de control automático local de la estación de intercambio de calor puede optar por comunicarse a través de la red de fibra óptica o la red inalámbrica GPRS, utilizando el firewall VPN y el centro de monitoreo de la red de calefacción para formar una red VPN, transmitir los datos del proceso al centro de monitoreo de la red de calefacción. en tiempo real y de forma remota en tiempo real a través del centro de monitoreo de la red de calefacción. Libere el equipo para controlar la calidad y realizar la configuración de objetivos de los parámetros operativos del proceso.
1.1 Controlador in situ de la estación de intercambio de calor
El controlador inteligente universal UW2100 adopta un microcontrolador integrado de alto rendimiento de grado industrial y se basa en el micronúcleo del sistema operativo multitarea en tiempo real. Proporciona el lenguaje de programación estándar IEC61131-3FBD, admite modbus, GPRS y otros protocolos, y tiene programas de usuario, parámetros de configuración y datos clave. Función de retención eléctrica.
Introducción UW2100:
A. Introducción a la función:
1. Sistema operativo integrado, interpreta y ejecuta IEC61131-3FBD;
2. Integrado 6 entradas de módulo, 2 salidas de módulo, 4 entradas digitales y 4 salidas digitales
3. Admite comunicación RS485 bidireccional y admite protocolo MODBUS-RTU maestro-esclavo;
4. Reloj en tiempo real incorporado, admite sincronización de bus;
5. Soporte opcional para comunicación inalámbrica Ethernet (100M) o GPRS.
B. Indicadores técnicos:
1. Entrada analógica: admite la entrada de varias señales como 0~10 V, 0~20 mA, Pt1000, Pt100, etc., con una precisión de 0,2% F.S.;
2. Salida analógica: admite salida de 0 ~ 20 mA, precisión 0,5% F.S.;
3. Entrada digital: admite entrada de señal de nivel y contador;
4. Salida digital: admite salida de relé de 4 canales, capacidad de contacto 1A/30VDC;
5. El ciclo mínimo de ejecución del software es de 80 ms;
6. Dimensiones totales: 120 mm × 77 mm × 42 mm; peso: menos de 250 g;
7. Rango de temperatura de funcionamiento del controlador -20 ℃ -70 ℃
El controlador UW2100 puede funcionar de forma independiente y puede realizar las siguientes funciones:
aRecopilación de parámetros, procesamiento (incluidas operaciones digitales, operaciones lógicas, acumulación de flujo, etc.) y funciones de visualización;
b Completar de forma independiente las funciones de control de circuito cerrado y control de enclavamiento interno en el sitio;
c Completar el monitoreo in situ de forma independiente;
d La configuración del hardware y software necesarios, la interfaz hombre-máquina, etc. puede permitir la configuración y modificación de parámetros relevantes en el sitio;
función de alarma;
fEnviar los datos necesarios a la estación de ingeniería y otras unidades de control en el sitio;
gRecibir comandos enviados por la estación del operador y la estación del ingeniero para completar las tareas de control;
h tiene función de análisis de fallas.
Además de realizar de forma independiente las funciones de monitoreo automático anteriores, la unidad de control también tiene funciones remotas y remotas, es decir, la configuración de parámetros de la unidad de control en el sitio y el control del equipo se pueden completar en el centro de monitoreo de la red de calefacción.
1.2 Ventajas del controlador UW2100
(1) Estructura compacta, adecuada para sistema de control automático de calefacción. Está conectado a instrumentos de campo a través de canales de E/S, cantidades de entrada digitales y analógicas, salida analógica y salida digital, y los números de E/S se pueden conectar en cascada a través del controlador para cumplir con los requisitos de ingeniería.
(2) El software de configuración de la aplicación contiene una variedad de bloques de funciones especiales y el programa se puede descargar al controlador a través de la interfaz de comunicación 485. El lenguaje de programación cumple con el estándar IEC61131-3. Dispone de una herramienta de edición gráfica con programación orientada a objetos.
(3) El controlador tiene un componente de comunicación incorporado. La interfaz RS-485 admite el modo Modbus RTU y puede comunicarse con el centro de monitoreo de la red de calefacción a través de una red de banda ancha VPN.
(4) El controlador se puede operar en el sitio a través de la interfaz hombre-máquina, se pueden cargar datos y la estación térmica puede estar completamente desatendida.
(5) Tiene buena escalabilidad y se puede conectar en cascada con múltiples controladores para lograr los requisitos de control.
(6) Con función de mantenimiento remoto.
2. Plan de control de la estación de intercambio de calor.
1. Recopilación de datos: cree una base de datos a través del software de aplicación de ingeniería de control UWinTechPro, lea los datos del controlador y muestre los parámetros operativos en la interfaz hombre-máquina (pantalla táctil); y cárguelo en el centro de monitoreo de la red de calefacción utilizando el protocolo de comunicación inalámbrica GPRS o Ethernet para lograr el monitoreo de control remoto; La información recopilada incluye, entre otros, lo siguiente:
Presión (diferencia de presión): presión de agua de retorno y suministro de la red primaria, presión de agua de retorno y suministro de la red secundaria, diferencia de presión antes y después del filtro de suministro de agua de la red primaria, diferencia de presión antes y después del filtro de agua de retorno de la red secundaria, suministro de salida de la red secundaria diferencia de presión de agua de retorno.
Temperatura: temperatura del agua de retorno y suministro de agua de la red primaria, temperatura del agua de retorno y suministro de agua de la red secundaria, temperatura exterior;
Posición de la válvula: Posición de la válvula de regulación eléctrica de la red primaria
Nivel de líquido: nivel de líquido del tanque de agua
Frecuencia de funcionamiento del motor de frecuencia variable: frecuencia de retroalimentación del inversor de la bomba de circulación, frecuencia de retroalimentación del inversor de la bomba de reposición de agua
Estado de funcionamiento: arranque de la bomba de circulación, estado de parada, estado de falla; arranque de la bomba de reposición de agua, estado de parada, estado de falla;
Situación de alarma: La alarma se puede emitir según la situación establecida.
2. Lazo de control de temperatura:
La estrategia de control básica de la estación de intercambio de calor es garantizar una temperatura y presión constantes en la salida de agua secundaria y garantizar una temperatura constante controlando la válvula reguladora eléctrica de entrada de agua primaria.
La temperatura preestablecida se utiliza como valor dado, la temperatura medida se utiliza como valor de retroalimentación y la apertura de la válvula se genera mediante el cálculo PID para garantizar la temperatura constante del suministro de agua secundario. La temperatura preestablecida se calcula basándose en el equilibrio entre la temperatura exterior y el valor proporcionado por el centro de monitoreo de la red de calefacción. Este punto de ajuste puede cambiar con los cambios en la temperatura exterior y el valor dado de la estación de calefacción.
El controlador controla el funcionamiento de la válvula reguladora a través de la señal de salida analógica y se puede seleccionar el control automático manual; en el caso automático, el cálculo del PID se realiza basándose en el valor de retroalimentación del suministro de temperatura secundaria y el valor establecido, y la apertura de la válvula reguladora se controla automática y continuamente; en el caso manual, ajuste manualmente la apertura de la válvula reguladora.
3. Control de reposición de agua (control de bomba de reposición de agua)
El controlador controla el arranque y la parada de la bomba de reabastecimiento de agua a través del convertidor de frecuencia y ajusta la velocidad de la bomba de reabastecimiento de agua. Se pueden seleccionar dos modos de control manual y automático. En el caso automático, las valoraciones de arranque y parada se realizan en función del valor establecido de contrapresión secundaria. Si el valor de contrapresión secundaria es menor que el valor de contrapresión secundaria, se pondrá en marcha la bomba de reposición de agua, y si el valor de contrapresión secundaria es mayor que el valor de contrapresión secundaria, se detendrá la bomba de reposición de agua. En el caso manual, la bomba de reposición de agua se iniciará y detendrá manualmente. El control de frecuencia de la bomba de reposición de agua también se puede controlar manualmente. En el caso automático, el cálculo de PID se realiza en función de la diferencia entre el valor de retroalimentación de contrapresión secundaria y el valor establecido, y la frecuencia de la bomba de reabastecimiento de agua se controla automática y continuamente. En modo manual, modifique manualmente la frecuencia de reposición de agua de la bomba directamente.
4. Control de la bomba de circulación
4.1 Control de arranque y parada de la bomba: Hay dos modos de control manual y automático. En el caso automático, la determinación de arranque y parada se basa en la diferencia de presión de suministro y retorno secundario. Cuando es inferior al valor establecido, se pone en marcha la bomba de circulación. Cuando ocurre una falla, la bomba de circulación se detiene automáticamente; en el caso manual, la bomba de circulación se pone en marcha y se para manualmente.
4.2 Control de frecuencia de la bomba: Se pueden seleccionar dos modos de control manual y automático. En el caso automático, el cálculo de PID se realiza en función del valor de retroalimentación de la diferencia de presión de retorno y suministro secundario y la diferencia de valor establecido para controlar automática y continuamente la frecuencia de la bomba de circulación. En el caso manual, ajuste manual directamente la frecuencia de la bomba de circulación.
5. Control de la válvula solenoide de drenaje.
La válvula solenoide de drenaje puede elegir dos modos de control manual y automático. En modo manual, la válvula solenoide se puede abrir y cerrar directamente a través de la pantalla táctil o del sistema de monitoreo superior; en modo automático, cuando la presión de suministro secundaria excede el valor establecido de seguridad, antes de que se abra la válvula de seguridad, abra la válvula solenoide de drenaje para drenar el agua, reducir la presión de la tubería y proteger la seguridad del funcionamiento de la tubería. Cuando la presión del suministro secundario vuelva al valor normal, cierre la válvula solenoide de drenaje.
6. Control de la válvula solenoide de reabastecimiento del tanque de agua
La electroválvula de reabastecimiento del tanque de agua se puede controlar en dos modos: manual y automático. En modo manual, la válvula solenoide se puede abrir y cerrar directamente a través de la pantalla táctil o del sistema de monitoreo superior; en modo automático, cuando el nivel de líquido en el tanque de agua es inferior al valor establecido de seguridad, la válvula solenoide de reabastecimiento de agua se abre para suministrar agua al tanque. Para reponer agua, cuando el nivel de líquido en el tanque de agua alcance el valor normal, cierre la válvula solenoide de reposición de agua.
7. Protección de enclavamiento del sistema
1) Bloqueo de bomba y válvula: cuando la bomba de circulación deja de funcionar, para proteger el equipo, la válvula reguladora primaria se cierra automáticamente para evitar que el agua secundaria a alta temperatura se sobrecaliente, se vaporice y dañe el intercambiador de calor;
2) Límite superior y superior de la temperatura de retorno principal: establezca el límite superior y superior de la temperatura de retorno principal. Cuando la temperatura de retorno primaria excede el límite alto y alto, emitirá una alarma y cerrará automáticamente la válvula reguladora primaria;
3) Límite superior del suministro de temperatura secundario: establezca el límite superior del suministro de temperatura secundario. Cuando el suministro de temperatura secundario excede el límite alto, emitirá una alarma y detendrá automáticamente la bomba de circulación para proteger al usuario final;
4) Límite alto de presión de suministro secundario: establezca el límite alto de presión de suministro secundario. Cuando la presión del suministro secundario alcanza el límite alto, sonará una alarma y detendrá automáticamente el funcionamiento de la bomba de circulación para evitar la sobrepresión de la tubería;
5) Límites bajo y bajo de contrapresión secundaria: establezca los límites bajo y bajo de contrapresión secundaria. Cuando la contrapresión secundaria alcance el límite bajo, encienda la bomba de reabastecimiento de agua para reponer agua. Cuando la contrapresión secundaria alcanza los límites bajo y bajo, sonará una alarma y detendrá automáticamente la bomba de circulación para evitar que la tubería funcione. Vacío, la bomba de circulación está inactiva y dañada;
6) Límite bajo del nivel de líquido del tanque de agua: establezca los límites bajo y bajo del nivel de líquido del tanque de agua. Cuando el nivel de líquido del tanque de agua alcanza los límites bajo y bajo, emitirá una alarma y detendrá la bomba de reabastecimiento de agua para evitar que la tubería se vacíe y que la bomba de reabastecimiento de agua sufra daños al ralentí;
7) Alarma de corte de energía: cuando el controlador detecta la señal de corte de energía del relé frente al UPS, iniciará una alarma de corte de energía y cerrará la válvula reguladora primaria.
8. Función de comunicación
Comunicación con pantalla táctil: mediante protocolo Modbus
Comunicación con contador de calor: mediante protocolo Modbus
Comunicación con la central de monitorización de la red de calefacción: mediante protocolo de transmisión inalámbrica Ethernet industrial TCP/IP o GPRS
