摘 要 ：以工程項目為依據(jù)，了解目前熱力站自控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀。根據(jù)國家標準規(guī)范、圖集及 IEC 中相關(guān)條文，介紹目前熱力站的控制策略，并結(jié)合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，揭示目前熱力站控制系統(tǒng)在設(shè)計施工中存在的問題。結(jié)合常見問題進行分析，從設(shè)計角度提出提高改善的措施及今后設(shè)計施工應(yīng)注意的事項。結(jié)合工程設(shè)計實例，指出現(xiàn)在設(shè)計中存在的誤區(qū)，并提出建設(shè)性的結(jié)論和做法供建筑電氣專業(yè)同行參考。工程案例項目概況：原有熱力站在原地熱系統(tǒng)的基礎(chǔ)上擴建散熱器系統(tǒng)，以解決新增熱負荷，并實現(xiàn)兩個系統(tǒng)的自動控制。
1、熱力站控制策略
主要控制策略包括一級網(wǎng)的熱量調(diào)節(jié)、二級網(wǎng)進出換熱器水量調(diào)節(jié)、二級網(wǎng)循環(huán)泵進水量控制、二級網(wǎng)補水量控制、水箱液位控制等。以下詳細介紹實現(xiàn)此策略的控制方案：
（1）通過一級網(wǎng)管線設(shè)置的電動調(diào)節(jié)閥控制一級網(wǎng)流量，采集二級網(wǎng)出口溫度做為控制參數(shù)，溫度低時增加流量，高時減少流量。
（2）通過采集二級網(wǎng)供回水壓差及室外溫度控制二級網(wǎng)供回水聯(lián)通電動調(diào)節(jié)閥，從而調(diào)節(jié)換熱器進出口水量平衡。
（3）采集二級網(wǎng)供水壓力控制循環(huán)泵變頻，即通過控制調(diào)節(jié)循環(huán)泵變頻確保二級網(wǎng)供水壓力控制在規(guī)定值。
（4）采集二級網(wǎng)回水壓力控制補水泵變頻，即通過控制調(diào)節(jié)補水泵變頻確保二級網(wǎng)回水壓力控制在規(guī)定值，以防失水過多。
（5）水箱液位控制，主要補水來源是一級網(wǎng)管線及自來水補水，通過采集液位參數(shù)控制兩個電動調(diào)節(jié)閥，可選擇兩種補水水源。
2 熱力站控制信號設(shè)置
（1）于控制室原控制柜旁新建一面控制柜主要控制新建散熱器系統(tǒng)部分。
（2）原地熱系統(tǒng)增加控制信號：一級網(wǎng)供回水溫度、壓力；一級網(wǎng)供水流量；二級網(wǎng)供回水溫度、壓力；一級網(wǎng)補水流量控制（利用電磁流量計采集流量信號控制電動調(diào)節(jié)閥）；一級網(wǎng)電動調(diào)節(jié)控制；二級網(wǎng)電動調(diào)節(jié)控制；變頻器運行參數(shù)采集；各泵電流值及泵體溫度。
（3）新建散熱器系統(tǒng)設(shè)置控制信號：一級網(wǎng)供回水溫度、壓力；一級網(wǎng)供水流量；二級網(wǎng)供回水溫度、壓力；一級網(wǎng)補水流量控制
（利用電磁流量計采集流量信號控制電動調(diào)節(jié)閥）；一級網(wǎng)電動調(diào)節(jié)控制；二級網(wǎng)電動調(diào)節(jié)控制；生水水箱高低液位控制（利用投入式液位計采集液位）；變頻器運行參數(shù)采集；各泵電流值及泵體溫度。
3 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包括 PLC 柜內(nèi)模塊及現(xiàn)場儀表，詳見圖 1：
詳細說明：AI 為模擬量輸入模塊，主要包括電流、溫度、壓力、流量、液位、電動調(diào)節(jié)閥、變頻器頻率狀態(tài)值等信號接入；AO 為模擬量輸出模塊，主要接電動調(diào)節(jié)閥、變頻器頻率值控制；DI 為數(shù)字量輸入模塊，主要接防入侵探測器、變頻器啟停狀態(tài)信號；DO 為數(shù)字量輸出模塊，主要接變頻報警信號。這里強調(diào)三點需要設(shè)計同仁的注意：，PLC 柜內(nèi)模塊分排安裝，一排最多安裝 8 塊輸入輸出模塊，下一排安裝時要增加擴展模塊，一面柜子最多可安裝 4 排，于是最多可控制或接收 256 個信號，這些是西門子廠家產(chǎn)品的要求，其他不同廠家有各自不同的要求；第二，因為此項目要求設(shè)計防入侵探測達到無人值守的要求，并要求報警信號上傳至控制中心，此項目設(shè)計了 7 個防入侵探測器，注意這些探測器需要 12V 的供電電源，信號通過中間繼電器接入PLC 控制柜內(nèi)的數(shù)字輸入模塊，于是要在柜內(nèi)增設(shè)繼電器 7 個；第三，配電器和隔離配電器的區(qū)別是一個需要 24V 供電一個是無源元件，且隔離配電器有抗干擾的作用，目前隔離配電器深受行業(yè)同人的親睞得以廣范應(yīng)用。
4 儀表造型及安裝
（1）溫度變送器：本項目選用鎧裝一體化溫度變送器，24V 供電二線制接線，其特點為可直接測量氣體或液體的溫度不需設(shè)置保護管，也就是不需工藝在管線上留洞留管，只需現(xiàn)場鉆孔直接焊接即可，克服了冷凝水對溫度測量帶來的影響，使測量結(jié)果更精確。
（2）差壓變送器：共有兩個壓力室，一個接空氣或真空，一個為流量介質(zhì)與空氣或真空對比得到壓力值。它的安裝分直裝式和支架式兩種，詳見圖 2 以直觀對比。
（3）流量計：選用電磁流量計或超聲波流量計。超聲波流量計的填充料一般工藝要求細致，多數(shù)產(chǎn)品質(zhì)量不容易控制，且超聲波流量計的精度為 1%，電磁流量計的精度為 0.5%，目前電磁流量計產(chǎn)品多樣，測量管徑可達 DN1800，技術(shù)相對成熟，現(xiàn)有 PFA 襯里技術(shù)可耐腐蝕、耐磨損，電磁流量計以其經(jīng)濟耐用的優(yōu)勢已占有了市場，因此不建議使用超聲波流量計。
5 設(shè)計中的注意事項
通過分析問題的原因，本文總結(jié)如下需電氣行業(yè)同僚多加注意的地方，以供大家深思并加以重視。
（1）溫度變送器選用鎧裝一體化不用工藝留管時要注明儀表自帶熱套管。
（2）壓力變送器安裝高度盡量在視線內(nèi)，如位置偏高可采用支架安裝調(diào)整高度。
（3）儀表接頭多為 M20 內(nèi)螺紋，配線穿管宜選用 DN20 管并用DN15 擾性管與儀表連接。
以上是以設(shè)計人的角度結(jié)合本地區(qū)近幾年民用建筑工程中該部分實施中存在的一些問題的淺見和分析，希望能給大家一定的啟發(fā)和幫助。
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