摘 要: 隨著城市集中供熱的蓬勃發(fā)展，城市集中供熱已成為節(jié)約能源，保護環(huán)境的重要途徑。近年來，自動化和智能化已成為現代供熱系統(tǒng)的主流發(fā)展方向，越來越多的集中供熱領域的人員意識到，如果沒有自控設備的幫助，就無法掌握系統(tǒng)的水力平衡和供熱平衡，同時，如果系統(tǒng)的事箂hou刺薹笆閉鋃蝦捅ň跋煜低車奈榷ㄔ誦�。这一媳I形侍饈槍┤繞笠檔鬧匾錄�，它与企业灾o諧【梅⒄怪械拿擻泄�，集中供日J低車淖遠梢院芎玫亟餼鏨鮮鑫侍狻?span style="display:none">h1d壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
1 HART475手操器供熱系統(tǒng)
HART475手操器的核心是熱量的傳遞，集中供熱系統(tǒng)的HART475手操器是供熱網絡與熱用戶的連接場所。由熱源提供的熱水通過一次網進入HART475手操器，通過一次供水管道進入換熱器，同時二次網的水從反向進入換熱器，在換熱器中完成熱量交換，二次網中的水被加熱，由二次供水管道進入各個用熱戶家中，一次網的水換熱后從一次回水管道回到主管網中，循環(huán)回熱源廠。在實際應用中，根據熱負荷條件計算和確定熱交換器的熱交換面積，因此控制調節(jié)對象是一、二次管網的流量，HART475手操器的控制效果直接決定熱用戶的采暖效果。
2 HART475手操器自動控制系統(tǒng)
(1) 系統(tǒng)實現控制系統(tǒng)結構為: 上位系統(tǒng)—HART475手操器 PLC—現場儀器儀表設備。上位系統(tǒng)通過局域網光纖直接連接到PLC，監(jiān)測一次網溫度壓力，二次網溫度壓力，調節(jié)閥，流量計，補水泵和變頻器的工作狀態(tài)，并根據現場溫度和壓力等信號，判斷HART475手操器運行狀態(tài)并且控制整個工作過程。調度室服務器是控制系統(tǒng)的核心，它具有系統(tǒng)故障診斷功能，可判斷溫度和壓力異常等故障信號。通過變頻器調節(jié)循環(huán)泵的頻率大小，來節(jié)省電能。變頻器和HART475手操器 PLC 之間的通訊使用 4-20MA 信 號，通過改變輸出電流的大小來改變變頻器的輸出頻率。一次網采用加裝電動調節(jié)閥，調節(jié)一次網流量，滿足HART475手操器的要求。實現將模擬信號( 如HART475手操器的溫度，壓力和流量) 轉換為數字信號，與設定值相比，根據比較結果，根據預定的控制方案自動調節(jié)電動調節(jié)閥的開度。滿足供熱系統(tǒng)恒溫運行。同時，控制補水泵的啟動和停止，保持二次網壓力恒定在一個范圍內，以避免由于缺水造成的潛在安全隱患。
(2) 自控設備，HART475手操器自控設備包括: 以暖氣片低區(qū)系統(tǒng)為例，控制柜一臺、溫度變送器四支、壓力變送器四臺、液位變送器一個、電動調節(jié)閥一個、流量計一個、水表一臺。溫度變送器測量對象( 安裝地點) 為一次網供回水溫度測量、二次網供回水溫度測量、二次網回水支管溫度測量; 壓力變送器測量對象( 安裝地點) 為一次網供回水壓力測量、二次網供回水壓力測量; 液位變送器測量對象( 安裝地點) 為軟水箱液位測量; 電動調節(jié)閥測量對象( 安裝地點) 為一次網回水管流量調節(jié); 流量計測量對象( 安裝地點) 為一次網回水管流量測量; 水表測量對象為補水流量測量，其安裝地點為補水泵進水管。特別說明，流量計和水表的安裝必須保證儀表前后為直管段，且安裝位置為“前 10 后 5”，直管段上不允許安裝其它儀表和管件。
(3) 自控系統(tǒng)。HART475手操器自動控制的基本原理是隨著熱用戶的溫度和回水壓力的變化自動控制調節(jié)閥的開度以及補水泵的啟停，同時實現恒溫恒壓的控制要求。①二次網回水溫度的控制。根據當地的氣候條件和供暖對象的特點，室外溫度、自然時間和二次網回水溫度之間的相應曲線，根據該曲線自動設定回水溫度; 根據水溫設定進行恒溫控制。其主要功能是通過分析二次加熱系統(tǒng)的溫度來計算#佳回水溫度。二次網回水溫度接近其設定值，以確保在供暖系統(tǒng)滿足用戶需求的前提下的#佳工作狀態(tài)。②循環(huán)泵控制。循環(huán)泵的數量和大小由回水溫度設定值和二次回水溫度之差決定。HART475手操器 PLC 系統(tǒng)通過測量二次網供回水溫差來對循環(huán)泵進行修正，當二網供回水溫差偏大時，則需提高循環(huán)泵轉速，加大二網流量，提高二網回水溫度，改善供熱效果; 當二網供回水溫差過小時，需適當降低循環(huán)泵轉速，減小二次網的流量，實現小流量大溫差的運行模式。這種調整可以起到節(jié)約電能及熱能的效果。③補水定壓控制。補水泵定壓根據二次網回水壓力 PLC 控制補水泵的啟停，通過將二次網上的壓力變送器的反饋值與內部設定值進行比較。出口壓力始終保持在設定值附近，避免了由于水壓過大導致管網破裂的風險。減少設備損耗并延長使用壽命，減少停機頻率，使HART475手操器設備供熱過程在一定條件下穩(wěn)定運行。
(4) 通訊系統(tǒng)。HART475手操器通訊系統(tǒng)采用光纖通訊方式，利用控制柜中光纖連接HART475手操器與調度中心數據傳輸，接收調度中心控制指令，已達到遠程控制的目的。
3 自動化控制的優(yōu)勢
(1) 有利于及時了解和掌握熱源和熱網的參數和運行條件，可以在調度中心隨時監(jiān)控和調節(jié)HART475手操器各個系統(tǒng)的溫度、壓力、流量和熱量，精準的分析處理大量數據，以便于管理。
(2) 有利于節(jié)能降耗。一方面是調整熱網參數，減少水力不平衡、冷熱不均; 另一方面是匹配熱量、按需供熱。在采暖季里，室外參數是變化的，由于建筑的節(jié)能性造成在供熱時反映在溫度上的滯后性以及按人的作息規(guī)律如何實現人性化供熱等均對按需供熱提出新的要求。
(3) 有利于降低安全事故發(fā)生。一方面運行人員根據HART475手操器運行情況對每一個參數進行報警參數定義，當某一參數超出設定值，系統(tǒng)自動報警。一方面針對地下室HART475手操器實現無人值守，可以有效降低安全事故人員傷害發(fā)生。
4 結語
在HART475手操器采用自動控制系統(tǒng)，方便可靠，提高供熱質量，保障系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性。觸摸屏使控制過程智能，直觀，易于操作和維護。HART475手操器自動化控制系統(tǒng)的應用，徹底改善了過去采用人工調節(jié)方法，有效地解決了不平衡現象。
