一种换热站自动控制系统的补水调节控制回路及方法技术方案

本发明专利技术属于换热站控制系统技术领域，公开一种换热站自动控制系统的补水调节控制回路及方法，该方法采用的控制回路由二次侧回水压力传感器、水箱液位传感器、分析处理模块、调节阀PID模块、控制模块、补水泵、补水阀、变频器、触摸屏组成，触摸屏通过分析处理模块、调节阀PID模块、控制模块、变频器与补水泵相连，补水泵通过信号线与控制模块相连；分析处理模块的回水压力采集端与二次侧回水压力传感器相连，液位端与水箱液位传感器相连；控制端通过控制模块与补水阀相连；本发明专利技术能够使运行初期二次管网充满水，以及运行期间供热系统正常的水泄漏量的补充、事故工况下的补水，以维持二次管网的正常供水压力，是供热系统运行循环的必要保证。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于换热站控制系统
，主要涉及一种换热站自动控制系统的补水调节控制回路及方法。
技术介绍
集中供热是国家大力推广的节能和环保措施，随着城市集中供热规模的不断扩大，科学的管理热力管网具有非常重大的经济和社会效益。换热站和热水管网是连接热源和热用户的重要环节，在整个供暖系统中具有举足轻重的作用。目前的我国采暖系统比较落后，具体体现在供暖质量差，即室温冷热不均，系统效率低下，而且用户不能自行设定和调节室温等；缺乏控制手段，只有简单的调节手段，没有恒温装置，供热不足和过度时，没有有效的调节手段；缺乏计量手段，没有计量收费造成用户不主动节能，也造成管理人员缺少数据来运行管理。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提出一种换热站自动控制系统的补水调节控制回路及方法。本专利技术为完成其专利技术任务采用如下技术方案：一种换热站自动控制系统的补水调节控制回路，由固定在换热机组上的二次侧回水压力传感器、水箱液位传感器、分析处理模块、调节阀PID模块、控制模块、补水泵、补水阀、变频器、触摸屏组成，所述触摸屏通过分析处理模块、调节阀PID模块、控制模块与变频器相连，变频器的输出端分别与1#补水泵、2#补水泵相连，1#补水泵、2#补水泵的信号端分别通过信号线与控制模块相连；分析处理模块的回水压力采集端通过信号线与二次侧回水压力传感器相连，分析处理模块的液位端通过信号线与水箱液位传感器相连；分析处理模块的控制端通过控制模块与补水阀相连；所述触摸屏的人机交互界面上设置有二次侧回水压力设定触摸键、水箱缺水保护设定触摸键、补水泵PID比例增益设定触摸键、补水泵PID微分时间设定触摸键。一种换热站自动控制系统的补水调节控制方法，补水调节回路的自动控制是通过二次管网回水压力传感器和变频器来控制补水泵的开启、调节和停止，实现二次回水压力的定压自动控制；其步骤如下：⑴补水泵变频调速定压控制补水泵变频调速定压控制是根据供暖系统的补水压力变化，改变补水泵电源频率，平滑无极地调整补水泵转速，进而及时调节补水量，实现系统回水压力的恒定。补水泵的变频控制也采用PID调节控制，PID算法同（式3-3），对PID参数预先进行设置。压力变送器将测出的二次网回水压力信号反馈到处理模块内，与压力给定值信号的二次网回水压力设定相比较，经过PID计算输出一个信号输入到变频器内，变频器再根据输入信号值的大小，自动输出给补水泵电动机相应的频率值0-50Hz，控制调节补水泵的转速，使补水泵流量随之变化；当补水泵出口压力即二次网回水压力低于给定压力值时，供电频率增加，补水泵转速提高，流量增大；反之，流量则减少；如果超过给定压力值则会自动停机，因此，通过控制补水泵转速，改变补水泵流量，进而保证供暖系统压力恒定；⑵补水泵备用切换的自动控制补水系统有两台补水泵，互为备用，控制转换采用控制模块对采集的信息进行处理、分析、逻辑判断，并在补水泵故障或工作周期超长的情况时发出1#补水泵、2#补水泵互为切换的控制指令；①补水泵的变频、工频工作状态切换：补水泵优先工作在变频工作状态，当控制模块接收到变频器的故障信号时，发出指令控制补水泵切换到工频工作状态，控制变频器停止工作并发出报警指示；②1#补水泵与2#补水泵的备用切换控制：无论补水泵工作在变频还是工频状态，当1#补水泵工作中出现故障时，控制模块根据接收到的信息处理、判断发出指令控制2#补水泵工作，并使1#补水泵停止工作、进行报警指示，反之亦然；在换热站运行期间，为确保补水泵设备保养工作进行，使设备处于良好状态，控制模块对1#泵的工作时间计时，等达到设定的工作时间后发出切换指令控制2#泵工作、1#泵停止工作进入保养状态；⑶补水水箱的控制补水水箱控制：补水水箱底部侧面安装一台液位传感器，用于测量水箱水位，水箱进水管道上安装一台电磁阀，用于水箱补水；当水箱水位低于设定时开启电磁阀，当水箱水位高于设定时关闭电磁阀；实现自动供水，保证二次侧及时补水，当液位过低时，发出报警，提醒工作人员及时检修，避免出现二次侧缺水，对系统造成不必要的损坏，起到有效地保护作用。由于采用如上所述的技术方案，本专利技术具有如下优越性：一种换热站自动控制系统的补水调节控制回路及方法，能够使运行初期二次管网充满水以及运行期间供热系统正常的水泄漏量的补充、事故工况下的补水，以维持二次管网的正常供水压力，是供热系统运行循环的必要保证。由补水调节控制回路组成的换热站自动控制系统能够保证热网的热力平衡，供热系统可以安全可靠地运行，实现无人值守情况下的远程监控。其优越性如下：1、在流量范围内，利用变频器的连续调节和水泵的调节相结合，确保恒压供水；2.系统采取变频调速方式实现恒压、恒温供水，节能效果明显；3.采用PID调节方式，水压波动小，响应快；4. 实现了补水水箱故障、自来水停水、系统停电、循环泵异常、一次网停水等的故障保护。附图说明图1为换热站系统示意图；图2为换热站自动控制系统示意图；图3为一次侧电动调节阀的控制系统示意图；图4为循环系统的控制系统示意图；图5为补水调节控制回路系统图；图6为补水泵备用切换控制逻辑图。具体实施方式结合附图和具体实施例对本专利技术加以说明：如图1、2、3、4、5、6所示，一种换热站自动控制系统的补水调节控制回路，由固定在换热机组上的二次侧回水压力传感器、水箱液位传感器、分析处理模块、调节阀PID模块、控制模块、补水泵、补水阀、变频器、触摸屏组成，所述触摸屏通过分析处理模块、调节阀PID模块、控制模块与变频器相连，变频器的输出端分别与1#补水泵、2#补水泵相连，1#补水泵、2#补水泵的信号端分别通过信号线与控制模块相连；分析处理模块的回水压力采集端通过信号线与二次侧回水压力传感器相连，分析处理模块的液位端通过信号线与水箱液位传感器相连；分析处理模块的控制端通过控制模块与补水阀相连；所述触摸屏的人机交互界面上设置有二次侧回水压力设定触摸键、水箱缺水保护设定触摸键、补水泵PID比例增益设定触摸键、补水泵PID微分时间设定触摸键。由补水调节控制回路组成的一种换热站自动控制系统，包括：对换热站的温度调节控制装置、对换热站的循环系统自动控制装置，对换热站的补水调节控制回路自动控制装置；对换热站的温度调节控制装置、循环系统自动控制装置、补水调节控制回路自动控制装置由信息采集模块、分析处理模块、控制模块、触摸显示屏组成，信息采集模块的温度信号采集端通过信号线与固定在换热机组上的一次侧和二次侧供回水的各温度传感器相连，通过信号线与室外环境的温度传感器相连，信息采集模块的压力信号采集端通过信号线与固定在换热机组上的一次侧和二次侧供回水的各压力传感器相连，信息采集模块的输出端通过分析处理模块与触摸显示屏相连，分析处理模块的控制端通过控制线与控制模块相连，控制模块的阀执行端分别通过电缆线与换热机组上的一次侧电动调节阀控制端、泄压阀控制端、补水阀控制端相连，控制模块的泵执行端分别通过电缆线与换热机组上的1号补水泵、2号补水泵、1号循环水泵、2号循环水泵相连；控制模块的变频执行端分别通过电缆线与补水泵变频器、循环水泵变频器相连；补水泵变频器输出端分别通过电缆线与1号补水泵、2号补水泵相连；循环水泵变频器输出端分别通过电缆线与1号循环水泵、2号循环水泵相连；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种换热站自动控制系统的补水调节控制回路，其特征是：由固定在换热机组上的二次侧回水压力传感器、水箱液位传感器、分析处理模块、调节阀PID模块、控制模块、补水泵、补水阀、变频器、触摸屏组成，所述触摸屏通过分析处理模块、调节阀PID模块、控制模块与变频器相连，变频器的输出端分别与1#补水泵、2#补水泵相连，1#补水泵、2#补水泵的信号端分别通过信号线与控制模块相连；分析处理模块的回水压力采集端通过信号线与二次侧回水压力传感器相连，分析处理模块的液位端通过信号线与水箱液位传感器相连；分析处理模块的控制端通过控制模块与补水阀相连；所述触摸屏的人机交互界面上设置有二次侧回水压力设定触摸键、水箱缺水保护设定触摸键、补水泵PID比例增益设定触摸键、补水泵PID微分时间设定触摸键。

【技术特征摘要】
1.一种换热站自动控制系统的补水调节控制回路，其特征是：由固定在换热机组上的二次侧回水压力传感器、水箱液位传感器、分析处理模块、调节阀PID模块、控制模块、补水泵、补水阀、变频器、触摸屏组成，所述触摸屏通过分析处理模块、调节阀PID模块、控制模块与变频器相连，变频器的输出端分别与1#补水泵、2#补水泵相连，1#补水泵、2#补水泵的信号端分别通过信号线与控制模块相连；分析处理模块的回水压力采集端通过信号线与二次侧回水压力传感器相连，分析处理模块的液位端通过信号线与水箱液位传感器相连；分析处理模块的控制端通过控制模块与补水阀相连；所述触摸屏的人机交互界面上设置有二次侧回水压力设定触摸键、水箱缺水保护设定触摸键、补水泵PID比例增益设定触摸键、补水泵PID微分时间设定触摸键。2.一种换热站自动控制系统的补水调节控制方法，其特征是：补水调节回路的自动控制是通过二次管网回水压力传感器和变频器来控制补水泵的开启、调节和停止，实现二次回水压力的定压自动控制；其步骤如下：⑴补水泵变频调速定压控制补水泵变频调速定压控制是根据供暖系统的补水压力变化，改变补水泵电源频率，平滑无极地调整补水泵转速，进而及时调节补水量，实现系统回水压力的恒定；补水泵的变频控制也采用PID调节控制，PID算法同（式3-3），对PID参数预先进行设置；压力变送器将测出的二次网回水压力信号反馈到处理模块内，与压力给定值信号的二次网回水压力设定相比较，经过PID计算输出一个信号输入到变频器内，变频器再根据输入信号值的大小，自动输出给补水泵电动机相应的频率值0-50Hz，控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：王欢，李丰，李刚，
申请(专利权)人：河南柴油机重工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河南;41