發(fā)布時(shí)間：2020-11-05 04:11

　　 隨著城市建設(shè)和經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,環(huán)境保護(hù)和節(jié)能改造成為越來越重要的問題,換熱站集中供熱系統(tǒng)的應(yīng)用已是大勢所趨,如何使整個(gè)集中供熱系統(tǒng)處于一個(gè)良好的、高效的運(yùn)行狀態(tài),成為供熱控制系統(tǒng)所必須解決的問題。隨著PLC控制帶來的革命對(duì)熱力行業(yè)的影響日益加深,換熱站這種分散式的結(jié)構(gòu)有了全新的控制方式,集中控制系統(tǒng)對(duì)于保證系統(tǒng)優(yōu)化控制、安全運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)節(jié)能、減員增效等方面具有十分重要的作用,從供熱企業(yè)和行業(yè)來看,換熱站集中控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是目前急需解決的問題。本文以亞泰熱力公司100多座換熱站基礎(chǔ),對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行了熱力分析,根據(jù)該工程的現(xiàn)場情況和監(jiān)控點(diǎn)的設(shè)計(jì)要求,以功能保障、節(jié)能增效為出發(fā)點(diǎn),對(duì)換熱站集中控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。以現(xiàn)場控制站與上位監(jiān)控機(jī)通信相結(jié)合,現(xiàn)場控制站采用對(duì)一次網(wǎng)和二次網(wǎng)的供回水溫度,供回水壓力,供水流量,循環(huán)泵轉(zhuǎn)速,閥開度等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控,并通過以太網(wǎng)與上位機(jī)進(jìn)行通信上位機(jī)以組態(tài)軟件為平臺(tái)建立友好人機(jī)界面,可對(duì)現(xiàn)場控制站的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控及遠(yuǎn)程操作。此方案有利于熱網(wǎng)的統(tǒng)一調(diào)配及實(shí)現(xiàn)水力、熱力工況平衡,減少了設(shè)備投資,有利于系統(tǒng)擴(kuò)展。在換熱站二次供水溫度控制中,由于被控對(duì)象是一個(gè)復(fù)雜的對(duì)象,具有不確定、非線性、變參數(shù)等因素,因此常規(guī)的控制難以滿足供暖熱水溫度控制要求。據(jù)此,本文提出了采用了基于總線控制的兩級(jí)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),使用施耐德公司的Modicon M340系列PLC,亞控為組態(tài)軟件開發(fā)平臺(tái)的換熱站集中控制系統(tǒng),利用穩(wěn)定邊界法進(jìn)行在線整定,利用MATLAB仿真工具對(duì)控制算法進(jìn)行了仿真曲線研究,設(shè)計(jì)出了一套符合供熱企業(yè)本身的優(yōu)化控制方法,設(shè)計(jì)完成后企業(yè)提高了現(xiàn)代化管理水平,減少了企業(yè)職工勞動(dòng)強(qiáng)度,更加科學(xué)有效的控制換熱站,及時(shí)發(fā)現(xiàn)換熱站出現(xiàn)的問題,將小問題及時(shí)解決,使換熱站能夠安全、穩(wěn)定地運(yùn)行,提高管理方法和經(jīng)濟(jì)效益。
【學(xué)位單位】：長春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU995;TP273
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 國內(nèi)集中供熱發(fā)展?fàn)顩r
    1.3 國外集中供熱發(fā)展?fàn)顩r
    1.4 研究內(nèi)容
第2章 換熱站集散系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成
    2.1 城市集中供暖簡述
    2.2 換熱站控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)
    2.3 系統(tǒng)硬件配置清單
        2.3.1 集團(tuán)調(diào)度中心硬件配置
        2.3.2 集團(tuán)調(diào)度中心軟件配置
        2.3.3 分公司調(diào)度中心硬件配置
        2.3.4 分公司調(diào)度中心軟件配置
    2.4 本章小結(jié)
第3章 PLC控制柜及硬件設(shè)計(jì)
    3.1 PLC控制柜設(shè)計(jì)
    3.2 供電電源
        3.2.1 直流電源
        3.2.2 交流電源
        3.2.3 電源接線
    3.3 施耐德ModiconM340系列PLC
        3.3.1 電源模塊
        3.3.2 CPU模塊
        3.3.3 模擬量輸入模塊
        3.3.4 模擬量輸出模塊
        3.3.5 數(shù)字量輸入模塊
        3.3.6 數(shù)字量輸出模塊
        3.3.7 RTD輸入模塊
    3.4 觸摸屏
    3.5 交換機(jī)
    3.6 機(jī)架裝配接線
    3.7 中間繼電器
    3.8 空氣開關(guān)
    3.9 端子排
    3.10 本章小結(jié)
第4章 變頻柜及各種泵功能設(shè)計(jì)
    4.1 變頻柜整體設(shè)計(jì)
        4.1.1 變頻器工作原理
        4.1.2 變頻柜上電功能設(shè)計(jì)
        4.1.3 變頻柜盤面布置及功能
    4.2 循環(huán)泵功能設(shè)計(jì)
        4.2.1 循環(huán)泵主回路工作原理
        4.2.2 變頻就地控制
        4.2.3 變頻遠(yuǎn)程控制
    4.3 補(bǔ)水泵功能設(shè)計(jì)
        4.3.1 補(bǔ)水泵主回路工作原理
        4.3.2 補(bǔ)水泵盤面布置及功能
        4.3.3 變頻就地控制
        4.3.4 變頻遠(yuǎn)程控制
    4.4 管道泵功能設(shè)計(jì)
        4.4.1 管道泵主回路工作原理
        4.4.2 管道泵盤面布置及功能
        4.4.3 管道泵變頻就地控制
        4.4.4 變頻遠(yuǎn)程控制
    4.5 本章小結(jié)
第5章 換熱站集中控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    5.1 主程序流程圖
    5.2 PID控制算法
        5.2.1 PID控制算法原理
        5.2.2 PID原理軟件的實(shí)現(xiàn)及控制算法原理
        5.2.3 PID的傳遞函數(shù)和仿真模型
        5.2.4 PID仿真曲線MATLAB軟件實(shí)現(xiàn)
    5.4 組態(tài)界面設(shè)計(jì)
        5.4.1 組態(tài)界面首頁的設(shè)計(jì)
        5.4.2 組態(tài)界面工藝流程圖的設(shè)計(jì)
        5.4.3 組態(tài)界面調(diào)節(jié)閥控制設(shè)計(jì)
        5.4.4 組態(tài)界面管道泵控制設(shè)計(jì)
        5.4.5 組態(tài)界面循環(huán)泵控制設(shè)計(jì)
        5.4.6 組態(tài)界面補(bǔ)水泵控制設(shè)計(jì)
        5.4.7 組態(tài)界面參數(shù)顯示界面設(shè)計(jì)
        5.4.8 組態(tài)軟件設(shè)備診斷和報(bào)警設(shè)計(jì)
    5.5 本章小結(jié)
第6章 調(diào)度中心的功能設(shè)計(jì)
    6.1 調(diào)度中心的功能
    6.2 參數(shù)顯示及報(bào)警
    6.3 上位機(jī)遠(yuǎn)程操控及參數(shù)遠(yuǎn)程組態(tài)
    6.4 管理日志及系統(tǒng)優(yōu)化控制算法
    6.5 熱源數(shù)據(jù)和GIS地理信息接入
    6.6 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫
    6.7 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄A
附錄B
作者簡介
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果

【參考文獻(xiàn)】

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