作为热电联产机组辅助控制系统的重要组成部分─暖通控制系统,是涉及机组各区域供热、制冷、通风以及消防的主要控制中枢,也是机组安全稳定运行的重要保障。该系统的提前投运CONTROL ENGINEERING China版权所有,为机组的按时投产奠定了坚实的基础。
图1 :暖通控制系统
SIMATIC S7-300
图2:温湿度传感器
图
3:空调机组SIMATIC S7-200
图4:采暖加热系统SICLIMAT SAPHIR 暖通自动控制系统介绍
工艺设计要求
该暖通自控系统是两台热电联产机组的公用系统,主要包括集控楼、主厂房各区域的HVAC(Heat Ventilation Air Conditioner)系统。集控楼HVAC系统由集控楼12.6m、8.0m、0.0m层通风空调系统构成www.cechina.cn,主厂房HVAC系统由汽机房通风系统、发电机励磁机柜小室降温通风系统、蓄电池室降温通风系统、380V配电装置室及直流配电间通风系统、6kV配电装置室通风系统、热控电气室通风系统及采暖加热系统构成。整个通风、空调系统通过布置在集控楼12.6m层内的暖通控制室进行集中监控。主要现场设备有风冷屋顶式空调机组、风冷式冷水机组、柜式空调机组、采暖加热装置、消防控制中心及各类阀门、风机、一次元件等。
暖通自动监控是采用以可编程控制器(PLC)技术为基础的控制系统,由中央控制站、数据通讯网络、设备级控制器及就地传感器组成。自动控制系统具有监控、编程和数据处理等功能,其设计原则是使通风空调系统运行安全、节能和方便。根据生产工艺设计要求,暖通自控系统采用典型的两级监控方式。上位机以标准的工业控制计算机(IPC)作为主要的人机界面(HMI),为生产管理级,完成对下位机的监控、生产操作管理等,主要面向操作人员;下位机由可编程控制器(PLC)构成,为基础测控级,完成生产现场的数据采集及过程控制等,面向生产过程。
(1)暖通的自动控制,即实现整个制冷/供热、通风过程的全自动控制,可进行故障诊断,并在监控画面上显示各工况参数、控制设备运行状态及故障报警。同时,应具备手动控制功能,可在调试、检修、运行期间对各系统分别进行控制,且备用设备能手动/自动投入运行。
(2)在生产过程中,存在大量的物理量,如温度、湿度、压力、流量等模拟量参数。需要通过PLC对这些参数进行实时采集和处理CONTROL ENGINEERING China版权所有,对系统所有监控点进行集中监控。
(3)根据室内外参数变化及室内热湿负荷的变化自动调整通风、空调(制冷)系统设备运行状态和有关阀门的调节与开关。
(4)对调节系统可采用操作器控制,确保系统送风和回风的温湿度准确稳定,使各区域温湿度达到设计要求,并对其故障实现实时报警和联锁启停切换控制。
(5)自控系统与消防系统具有硬接线接口,当分系统任一区域发生火灾信号时控制工程网版权所有,控制系统将停止该分系统运行。当消防系统发出事故排风指令时,控制系统将控制相应区域的事故通风机投入运行。
(6)控制系统具备双路电源切换功能,当一路电源故障时能可靠的自动切换到另一路,以保证任何一路电源的故障均不会导致系统的任一部分失电。
控制系统选型及特点
为了满足上面提到的暖通自控系统工艺设计要求,对于控制中心我们选用了西门子公司SIMATIC S7-300可编程控制器(PLC)和研华公司IPC-610工控机(IPC)构成的自控系统;对于屋顶式空调机、风冷柜式空调机、采暖加热系统等设备控制均采用了西门子可编程控制系列产品,如SIMATIC S7-200、SICLIMAT SAPHIR ACX32.000。这样使整个系统的所有硬件都基于了统一的硬件平台。同时,由STEP 7、STEP 7-Mirco/ WIN32、WinCC、SIMATIC NET PC-Software、PC ACCESS等编程、组态及通讯软件构成统一的软件平台。通过构建上述统一的软硬件平台最终实现暖通自控系统的各项功能。
可编程控制器(PLC)是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计,已经成为