1. Composizione di base del sistema di controllo automatico della stazione di scambio termico
Il sistema di controllo automatico locale della stazione di scambio di calore è costituito dal controller UW2100, dall'interfaccia uomo-macchina (touch screen), firewall VPN, UPS, armadio di controllo e altre apparecchiature. Realizza principalmente la raccolta di vari dati e il controllo delle apparecchiature nella stazione di scambio termico. In circostanze normali, il sistema di controllo automatico locale controlla in modo indipendente il funzionamento automatico di questa stazione di scambio di calore. In caso di collegamento in rete, il sistema di controllo automatico locale della stazione di scambio termico può accettare le istruzioni di funzionamento del sistema di monitoraggio della rete di riscaldamento. Il sistema di controllo automatico locale della stazione di scambio di calore può scegliere di comunicare attraverso la rete in fibra ottica o la rete wireless GPRS, utilizzando il firewall VPN e il centro di monitoraggio della rete di riscaldamento per formare una rete VPN, trasmettere i dati di processo al centro di monitoraggio della rete di riscaldamento in tempo reale e in tempo reale da remoto attraverso il centro di monitoraggio della rete di riscaldamento. Rilasciare le apparecchiature per controllare la qualità ed eseguire l'impostazione degli obiettivi dei parametri operativi del processo.
1.1 Controllore in loco della stazione di scambio di calore
Il controller intelligente universale UW2100 adotta un microcontroller incorporato ad alte prestazioni di livello industriale e si basa sul microkernel del sistema operativo multitasking in tempo reale. Fornisce il linguaggio di programmazione standard IEC61131-3FBD, supporta Modbus, GPRS e altri protocolli e dispone di programmi utente, parametri di configurazione e dati chiave. Funzione di mantenimento elettrico.
Introduzione all'UW2100:
A. Introduzione alla funzione:
1. Sistema operativo incorporato, interpreta ed esegue IEC61131-3FBD;
2. 6 ingressi modulo integrati, 2 uscite modulo, 4 ingressi digitali e 4 uscite digitali
3. Supporta la comunicazione RS485 bidirezionale e supporta il protocollo MODBUS-RTU master-slave;
4. Orologio in tempo reale integrato, supporta la sincronizzazione del bus;
5. Supporto opzionale per comunicazione wireless Ethernet (100M) o GPRS.
B. Indicatori tecnici:
1. Ingresso analogico: supporta l'ingresso di vari segnali come 0~10V, 0~20mA, Pt1000, Pt100, ecc., con una precisione dello 0,2% F.S.;
2. Uscita analogica: supporta uscita 0~20 mA, precisione 0,5% F.S.;
3. Ingresso digitale: supporta l'ingresso del segnale del contatore e del livello;
4. Uscita digitale: supporta l'uscita relè a 4 canali, capacità del contatto 1 A/30 V CC;
5. Il ciclo minimo di esecuzione del software è 80 ms;
6. Dimensioni complessive: 120 mm×77 mm×42 mm; peso: inferiore a 250 g;
7. Intervallo di temperatura operativa del controller: -20 ℃ -70 ℃
Il controller UW2100 può funzionare in modo indipendente e può ottenere le seguenti funzioni:
aRaccolta, elaborazione dei parametri (comprese operazioni digitali, operazioni logiche, accumulo di flusso, ecc.) e funzioni di visualizzazione;
b Controllo a circuito chiuso in loco completo e funzioni di controllo di interblocco interno in modo indipendente;
c Monitoraggio completo in loco in modo indipendente;
d La configurazione dell'hardware e del software necessari, dell'interfaccia uomo-macchina, ecc. può consentire l'impostazione e la modifica dei parametri rilevanti in loco;
e funzione di allarme;
fInviare i dati necessari alla stazione di ingegneria e ad altre unità di controllo in loco;
gRicevere comandi inviati dalla stazione operatore e dalla stazione tecnico per completare le attività di controllo;
h ha la funzione di analisi dei guasti.
Oltre a realizzare in modo indipendente le funzioni di monitoraggio automatico di cui sopra, l'unità di controllo dispone anche di funzioni remote e remote, ovvero l'impostazione dei parametri dell'unità di controllo in loco e il controllo dell'apparecchiatura possono essere completati nel centro di monitoraggio della rete di riscaldamento.
1.2 Vantaggi del controller UW2100
(1) Struttura compatta, adatta al sistema di controllo automatico del riscaldamento. È collegato agli strumenti di campo tramite canali I/O, quantità digitali e analogiche di ingresso, uscita analogica e uscita digitale e i numeri I/O possono essere collegati in cascata attraverso il controller per soddisfare i requisiti tecnici.
(2) Il software di configurazione dell'applicazione contiene una varietà di blocchi funzione speciali e il programma può essere scaricato nel controller tramite l'interfaccia di comunicazione 485. Il linguaggio di programmazione è conforme allo standard IEC61131-3. Ha uno strumento di editing grafico con programmazione orientata agli oggetti.
(3) Il controller dispone di un componente di comunicazione integrato. L'interfaccia RS-485 supporta la modalità Modbus RTU e può comunicare con il centro di monitoraggio della rete di riscaldamento attraverso una rete a banda larga VPN.
(4) Il controller può essere utilizzato in loco tramite l'interfaccia uomo-macchina, i dati possono essere caricati e la stazione termica può essere completamente incustodita.
(5) Ha una buona scalabilità e può essere collegato in cascata con più controller per soddisfare i requisiti di controllo.
(6) Con funzione di manutenzione remota.
2. Piano di controllo della stazione di scambio termico
1. Raccolta dati: creare un database tramite il software applicativo di ingegneria di controllo UWinTechPro, leggere i dati del controller e visualizzare i parametri operativi sull'interfaccia uomo-macchina (touch screen); e caricarlo sul centro di monitoraggio della rete di riscaldamento utilizzando il protocollo di comunicazione wireless GPRS o Ethernet per ottenere il monitoraggio del controllo remoto; le informazioni raccolte includono ma non sono limitate a quanto segue:
Pressione (differenza di pressione): pressione dell'acqua di alimentazione e ritorno della rete primaria, pressione dell'acqua di alimentazione e ritorno della rete secondaria, differenza di pressione prima e dopo il filtro di alimentazione idrica della rete primaria, differenza di pressione prima e dopo il filtro dell'acqua di ritorno della rete secondaria, alimentazione di uscita della rete secondaria differenza di pressione dell'acqua di ritorno.
Temperatura: temperatura dell'acqua di alimentazione e ritorno dell'acqua della rete primaria, temperatura dell'acqua di alimentazione e ritorno dell'acqua della rete secondaria, temperatura esterna;
Posizione valvola: Posizione valvola valvola di regolazione elettrica rete primaria
Livello del liquido: livello del liquido nel serbatoio dell'acqua
Frequenza di funzionamento del motore a frequenza variabile: frequenza di feedback dell'inverter della pompa di circolazione, frequenza di feedback dell'inverter della pompa di rifornimento acqua
Stato di funzionamento: avvio pompa di circolazione, stato di arresto, stato di guasto; avvio, stato di arresto, stato di guasto della pompa di rifornimento acqua;
Situazione di allarme: L'allarme può essere emesso in base alla situazione impostata.
2. Circuito di controllo della temperatura:
La strategia di controllo di base della stazione di scambio di calore è garantire temperatura e pressione costanti all'uscita dell'acqua secondaria e garantire una temperatura costante controllando la valvola elettrica di regolazione dell'ingresso dell'acqua primaria.
La temperatura preimpostata viene utilizzata come valore dato, la temperatura misurata viene utilizzata come valore di feedback e l'apertura della valvola viene emessa tramite il calcolo PID per garantire la temperatura costante della fornitura idrica secondaria. La temperatura preimpostata viene calcolata in base al compromesso tra la temperatura esterna e il valore fornito dal centro di monitoraggio della rete di riscaldamento. Questo setpoint può cambiare con i cambiamenti della temperatura esterna e del valore dato della stazione di riscaldamento.
Il controller controlla il funzionamento della valvola di regolazione attraverso il segnale di uscita analogico ed è possibile selezionare il controllo automatico manuale; nel caso automatico, il calcolo PID viene eseguito in base al valore di feedback della temperatura secondaria di alimentazione e al valore impostato, e l'apertura della valvola di regolazione viene controllata automaticamente e continuamente; nel caso manuale, impostare manualmente l'apertura della valvola di regolazione.
3. Controllo del rifornimento acqua (controllo della pompa di rifornimento acqua)
Il controller controlla l'avvio e l'arresto della pompa di rifornimento dell'acqua attraverso il convertitore di frequenza e regola la velocità della pompa di rifornimento dell'acqua. È possibile selezionare due modalità di controllo manuale e automatico. Nel caso automatico, le valutazioni di avvio e arresto vengono effettuate in base al valore impostato della contropressione secondaria. Se il valore della contropressione secondaria è inferiore al valore della contropressione secondaria, la pompa di rifornimento dell'acqua verrà avviata e se il valore della contropressione secondaria è superiore al valore della contropressione secondaria, la pompa di rifornimento dell'acqua verrà arrestata. Nel caso manuale, la pompa di rifornimento dell'acqua verrà avviata e arrestata manualmente. Il controllo della frequenza della pompa di rifornimento dell'acqua può essere controllato anche manualmente. Nel caso automatico, il calcolo PID viene eseguito in base alla differenza tra il valore di feedback della contropressione secondaria e il valore impostato, e la frequenza della pompa di rifornimento dell'acqua viene controllata automaticamente e continuamente. In modalità manuale, modificare manualmente direttamente la frequenza della pompa di rifornimento dell'acqua.
4. Controllo della pompa di circolazione
4.1 Controllo di avvio e arresto della pompa: sono disponibili due modalità di controllo manuale e automatico. Nel caso automatico, la determinazione dell'avvio e dell'arresto si basa sulla differenza di pressione di alimentazione secondaria e di ritorno. Quando è inferiore al valore impostato, la pompa di circolazione viene avviata. Quando si verifica un guasto, la pompa di circolazione si arresta automaticamente; nel caso manuale la pompa di circolazione viene avviata e fermata manualmente.
4.2 Controllo della frequenza della pompa: è possibile selezionare due modalità di controllo manuale e automatico. Nel caso automatico, il calcolo PID viene eseguito in base al valore di feedback della differenza di pressione di alimentazione e ritorno secondaria e alla differenza del valore impostato per controllare automaticamente e continuamente la frequenza della pompa di circolazione. Nel caso manuale, manuale Imposta direttamente la frequenza della pompa di circolazione.
5. Comando elettrovalvola di drenaggio
L'elettrovalvola di scarico può scegliere due modalità di controllo manuale e automatico. In modalità manuale l'apertura e la chiusura dell'elettrovalvola possono essere effettuate direttamente attraverso il touch screen o il sistema di monitoraggio superiore; in modalità automatica, quando la pressione di alimentazione secondaria supera il valore impostato di sicurezza, prima che la valvola di sicurezza si apra, aprire l'elettrovalvola di scarico per scaricare l'acqua, ridurre la pressione della tubazione e proteggere la sicurezza del funzionamento della tubazione. Quando la pressione di alimentazione secondaria ritorna al valore normale, chiudere l'elettrovalvola di scarico.
6. Controllo dell'elettrovalvola di rifornimento del serbatoio dell'acqua
L'elettrovalvola di rifornimento del serbatoio dell'acqua può essere controllata in due modalità: manuale e automatica. In modalità manuale l'apertura e la chiusura dell'elettrovalvola possono essere effettuate direttamente attraverso il touch screen o il sistema di monitoraggio superiore; in modalità automatica, quando il livello del liquido nel serbatoio dell'acqua è inferiore al valore impostato di sicurezza, l'elettrovalvola di rifornimento acqua viene aperta per alimentare il serbatoio dell'acqua. Per rifornire l'acqua, quando il livello del liquido nel serbatoio dell'acqua raggiunge il valore normale, chiudere l'elettrovalvola di rifornimento acqua.
7. Protezione dell'interblocco del sistema
1) Interblocco pompa e valvola: quando la pompa di circolazione smette di funzionare, per proteggere l'apparecchiatura, la valvola di regolazione primaria si chiude automaticamente per evitare che l'acqua secondaria ad alta temperatura si surriscaldi, vaporizzi e danneggi lo scambiatore di calore;
2) Limite superiore e superiore della temperatura di ritorno primario: impostare il limite superiore e superiore della temperatura di ritorno primario. Quando la temperatura di ritorno primaria supera il limite alto e alto, emetterà un allarme e chiuderà automaticamente la valvola di regolazione primaria;
3) Limite superiore dell'erogazione della temperatura secondaria: impostare il limite superiore dell'erogazione della temperatura secondaria. Quando la temperatura secondaria di alimentazione supera il limite alto, suonerà un allarme e arresterà automaticamente la pompa di circolazione per proteggere l'utente finale;
4) Limite superiore della pressione di alimentazione secondaria: impostare il limite superiore della pressione di alimentazione secondaria. Quando la pressione di alimentazione secondaria raggiunge il limite alto, emetterà un allarme e interromperà automaticamente il funzionamento della pompa di circolazione per evitare la sovrapressione della tubazione;
5) Limiti basso e basso della contropressione secondaria: impostare i limiti basso e basso della contropressione secondaria. Quando la contropressione secondaria raggiunge il limite basso, avviare la pompa di rifornimento dell'acqua per rifornire l'acqua. Quando la contropressione secondaria raggiunge i limiti basso e basso, suonerà un allarme e arresterà automaticamente la pompa di circolazione per impedire il funzionamento della tubazione. Vuoto, la pompa di circolazione è al minimo e danneggiata;
6) Limite basso del livello del liquido nel serbatoio dell'acqua: impostare i limiti basso e basso del livello del liquido nel serbatoio dell'acqua. Quando il livello del liquido nel serbatoio dell'acqua raggiunge i limiti basso e basso, suonerà un allarme e fermerà la pompa di rifornimento dell'acqua per evitare che la tubazione si svuoti e che la pompa di rifornimento dell'acqua si danneggi al minimo;
7) Allarme interruzione di corrente: quando il controller rileva il segnale di interruzione di corrente dal relè davanti all'UPS, avvierà un allarme di interruzione di corrente e chiuderà la valvola di regolazione primaria.
8. Funzione di comunicazione
Comunicazione con touch screen: tramite protocollo Modbus
Comunicazione con contatore di calore: tramite protocollo Modbus
Comunicazione con il centro di monitoraggio della rete di riscaldamento: tramite protocollo di trasmissione wireless Ethernet industriale TCP/IP o GPRS
