| 测量范围 | 热管网 |
|---|---|
| 名称 | 控制柜 |
| 外形尺寸 | 2200*1000*800 |
| 显示方式 | 智能 |
| 信号类型 | 模拟式 |
| 颜色 | 灰白色 |
| 用途 | 热力管网监控系统 |
| 重量 | 1000 |
| 执行质量标准 | 国标 |
| 结构型式 | 单元组合式 |
| 品牌 | 北京伟涵中控 |
| 型号 | PLC |
| 加工定制 | 是 |
热力管网监控系统
（GPRS无线方式）设计方案
1、PLC控制柜
1.1、单区换热站房
单区换热站控制选用西门子S7-288系列，采集各传感器、调节阀、变频等参数，控制调节阀、各泵启停与变频、补水泄放电磁阀、补水箱进水电磁阀等，并通过现场的无线GPRS模块DTU与监控中心服务器实现远程通讯，现场就地操作及修改权限由监控中心下发指令。场显示选用市场主流的8.4寸LCD显示触摸屏，可显示一次、二次供、回水温度、压力、流量、补水箱液位、调节阀开度、显示电机运行状态、电流等，具有动态画面，现场可通过画面控制电机启、停、调节阀门开度，并能随时查看记录报表、曲线、报警信息等。
1.2、建有高、低区或高、中、低区的站房
因建有高、低区或高、中、低区的站房，其输入及控制输出模拟量、数字量的通道超出了西门子PLC S7-288的负荷，应选择S7-300系列。
1.3、若要求PLC设备带电插拔，均选用西门子S7-300系列。
2、电动调节阀控制系统
节能控制的前期作为一次管网热平衡调节，根据该区域入网供热面积，参考现场流量显示表，将手动调节阀调节到该站负荷70%左右的阀位上，余下的负荷（包括特殊用户的热流量分配）通过现场触摸屏或远程孔子单元由电动调节阀控制，当平衡调节相对稳定后切入到节能监控系统中，因大大缩小了电调阀的口径，此时根据二次供水温度及室外温度，通过现场PLC内部自动的PID运算，科学地控制了电调阀的开度，有效地提高热量节能的控制效果。
3、补水箱液位控制
液位传感器检测液位信号并将此传输到PLC，PLC根据液位的高低及时发出控制指令，控制供水电磁阀的开、关，常规均采用浮漂的方式控制补水箱液位，只需在补水箱进水管线加装一个DN25的旁通，即可实现液位补水的双保险，软化水箱控制原理与此相同。
4、循环泵控制：
循环泵均采用变频器控制。正常工作时，一台变频器控制一台水泵，可以根据流量大小手动操作控制转速，也可根据二次供、回水压差自动控制变频器，设定一个压差值（该值应满足末端有足够的流量），PLC自动控制变频转速，使之保证压差稳定在设定值；循环泵一般情况下，一用一备，并具有手/自动切换选择。
5、补水泵控制：
补水泵由一台变频器控制。正常工作时，一台变频器控制一台水泵，当二次回水压力在规定时间内未达到设定值时，自动工频启动另一台水泵。压力接近设定值时停止工频泵，一台变频泵正常运行。
6、泄流阀控制
当回水压力达到设定值时，PLC发出指令打开泄流阀，低于设定值时关闭。
7、快速切断阀
当热力站紧急断电或者循环泵故障急停时，一次管网的快速切断阀立即关闭，保障了一次管网的安全性。
十一、换热站设备选型规格描述
1、换热站压力测量仪表
选用WHSBP800压力变送器或WH3351电容式，24VDC供电、4-20mA输出，量程0-1.6MPa,精度0.5级，带散热盘管、连接件及针形阀门。
2、换热站温度测量仪表
选用WHRWB一体化温度变送器，24VDC供电、4-20mA输出，量程0-120℃，精度0.5级，带连接件及紫铜垫片。
3、换热站流量测量仪表
3.1、选用WHLDG型一体式带现场显示的智能电磁流量计，220VAC供电、4-20mA输出，P1.6,0.5级，聚四氟衬里、316L不锈钢电极。
3.2、选择WHTDS-100在线式安装分体式插入超声波流量计，带现场瞬时、累计流量显示功能，P1.6, 精度1级，220VAC、4-20mA，量程根据一次供水管道口径及供热面积设定，带安装配套附件。
4、热力站一次管网笼式电动调节阀
选型应考虑适应大压差的工况环境，精小型执行机构，铸钢阀体，220VAC、PN2.5，适应介质温度≤200℃，输入及控制输出均为4-20mA,调节范围30：1，带安装配套法兰。根据用户入网面积远程给定一次供水流量，目的为大管网前期流量分配、保障管网热平衡调节，提供可靠的控制手段。当管网平衡后切入到二次供水温度和室外温度节能调节系统中。
5、泄流电磁阀和快速切断阀
5.1、二次网泄流电磁阀选用铸钢阀体，直动式，220VAC、PN1.6常闭型，
5.2、一次网快速切断阀选用铸钢阀体，220VAC供电、PN2.5，常闭型，温度范围0-200℃。
6、补水箱液位变送器
采用WHSBP2881底部取压的液位变送器，24VDC供电、4-20mA输出，量程0-3米，精度0.5级，克服了常规投入式长期浸在水中的故障隐患。
7、热力站PLC信号采集、控制系统
采用高*宽*深=1600×600×600（mm）控制柜， 220VAC供电，PLC为西门子S7-288/300系列，可带电插拔的模块化结构，便于现场随意增减测量或控制单元的数量，柜面安装一块LCD显示的触摸屏，内置传感器供电的开关电源和UPS电源。现场操作权限由调度中心人员给定后方可进行现场参数修改，避免了他人误操作或故意设定带来的故障后果，所有输入测点均可根据需要设定上、下限报警值，通过现场柜内的DTU定时向调度中心发送监控数据。
8、变频控制柜
变频控制柜采用：高×宽×深（2200*800*600）前单开/后双开门。电器元器件采用品牌产品，变频器采用ABB品牌，内置一拖二电路，功能强大，工作性能稳定。
9、视频监控、站面浸水浮球开关、烟雾报警开关可根据需要选配。
10、配线：动力线采用地埋管穿线。信号线采用PVC线槽架设。
2、监控井设备选型规格
备注：因现场工况的特殊性，所有井下设备防护等级应满足IP68
1、压力变送器
选用电池供电，带现场显示及Modbus通讯协议，精度0.5级，直接安装式，带配套盘管及针形阀。
2、温度变送器
选用24VDC供电、4-20mA输出，量程0-150℃，Pt100采用铠装抽芯式结构，带安装附件。
3、流量变送器
选用在线插入式安装超声波流量计，带现场智能表头及Modbus通讯协议，电池供电可连续工作5年。
4、浮球液位控制器
选用单点壁挂式浮球开关，当监控井内积水，监控中心及时报警。
5、单片机控制箱
选用低功耗的单片机的方式控制系统各部分，元器件应采用军工产品，DTU应具备远程通信时间段设定功能，以满足井下工况要求，设备所需电源独立配备，之间连接用航空快速防水接头，电源为24VDC、20A.h可充电电源。
三、监控中心设备清单
| 序号 | 名称 | 数量 | 单位 | 备注 |
| 1 | 组态软件 | 1 | 套 | 无限点网络版，可选按实际点数配置 |
| 2 | 数据库软件 | 1 | 套 | SQLSEREVR2005 |
| 3 | 应用软件编程 | 1 | 套 |
|
| 4 | 工控机 | 1 | 套 | 1.8GBZ/2X1MB/4GB/500G，21.6寸 |
| 5 | 打印机 | 1 | 台 | Hp1010 |
| 6 | 无线路由器 | 1 | 个 | 适应移动网络 |
| 7 | UPS电源 | 1 | 套 | 2KV.A,连续工作4小时 |
四、支线管网阀门井设备清单
A、单个井测量单元
| 序号 | 安装工位 | 设备名称 | 数量 | 备注 |
| 1 | 一次供水压力测量 | 智能压力变送器 | 1 | 电池供电、RS485通讯 |
| 2 | 一次回水压力测量 | 智能压力变送器 | 1 | 电池供电、RS485通讯 |
| 3 | 一次供水温度测量 | 温度一体化变送器 | 1 | 护套管内铠装抽芯式 |
| 4 | 一次回水温度测量 | 温度一体化变送器 | 1 | 护套管内铠装抽芯式 |
| 5 | 一次供水流量测量 | 智能超声波流量计 | 1 | 电池供电、RS485通讯 |
| 6 | 井内水位控制 | 壁挂式浮球开关 | 1 | 超限上位机报警 |
B、信号采集、控制、传输单元
| 序号 | 名称 | 安装方式 | 数量 | 备注 |
| 1 | 单片机采集控制箱 | 壁挂式（IP68不锈钢） | 1 | 低功耗 |
| 2 | DTU数据传输模块 | 内置在控制箱 | 1 | 适应移动网络 |
| 3 | 可充电电池组 | 壁挂式(IP68碳钢喷塑) | 1 | 带防水航空插头 |
五、单个换热站测量及控制设备清单
| 序号 | 名 称 | 单区站房数量 | 高、低区站房数量
| 备注 |
| 1 | 变频控制柜 | 1 | 2 | ABB变频器，循环泵、补水泵一托二 |
| 2 | PLC控制柜 | 1 S7-288 | 1 S7-300 | 西门子，盘面带LCD触摸屏 |
| 3 | 摄像头 | 1 | 1 | 监控站内，可远程监视 |
| 4 | 温度变送器 | 5 | 7 | 一次、二次供、回水，及室外温度测量 |
| 5 | 压力变送器 | 4 | 6 | 一次、二次供、回水压力测量 |
| 6 | 手动调节阀 | 1 | 2 | 高、低区一次网手动带锁 |
| 7 | 电动调节阀 | 1 | 2 | 高、低区一次供水旁路调节 | ||||||
| 8 | 液位传感器 | 1 | 1 | 补水箱液位测量 | ||||||
| 9 | 流量计
| 2 | 4 | 高、低区一次，二次回水流量测量 | ||||||
| 10 | 流量计
| 1 | 1 | 补水流量测量 | ||||||
| 11 | 电磁阀 | 1 | 1 | 补水箱进水，液位自动远程监控 | ||||||
| 12 | 电磁阀 | 1 | 1 | 二次网补水压力超高限自动泄放 | ||||||
| 13 | 缆式浮球开关 | 1 | 1 | 站房地面漏水位报警 | ||||||
| 14 | 烟雾报警器 | 1 | 1 | 开关量，面积较大时可选2个 | ||||||
| 15 | 差压变送器 | 1 | 2 | 二次供、回压差，PLC计算不用购 | ||||||
| 16 | 信号电缆 | 若干 | 若干 | 用于测量设备信号采集，动力电缆用户备 | ||||||
| 17 | 设备连接附件 | 若干 | 若干 | 与所供设备配套 |
六、蒸汽热网监控系统配置清单
| 序号 | 设备名称 | 类别 | 数量 |
| 1 | 蒸汽流量计 | 智能涡街流量计 | 1 |
| 2 | 压力变送器 | 电容式 | 1 |
| 3 | 温度传感器 | PT100，A级 | 1 |
| 4 | 智能流量补偿计算仪 | 带掉电计时及RS232接口 | 1 |
| 5 | 壁挂式控制箱 | 内置GPRS模块DTU | 1 |
| 6 | 电动调节阀 | 耐温300℃，铸钢阀体 | 1 |
合理利用有效资源，提倡可续的控制理念。热网监控的目的是为了更好地便于管理，提高经济效益，针对实际工况作出正确的设备选型和逻辑控制方式，避免大投入、低回报，是所有热力公司的期望，“北京伟涵中控”人以“与时俱进”的创新能力，力求回报用户。
因上述设备清单按无人值守理念设计的，用户也可以根据实际需要进行设备选配。
热烈欢迎各位热力行业的同仁前来考察、交流与合作。
