濟寧,孔孟之鄉(xiāng)、運河之都,位于山東省的西南部,是魯南城市帶的中心。在我國大力推行的節(jié)能和環(huán)保的能源戰(zhàn)略下,濟寧城市規(guī)模不斷擴大,舊的蒸汽供熱系統(tǒng)的供熱距離短,熱損失大,安全性差等缺點日益呈現(xiàn)。作為濟寧國資委下屬國有企業(yè)的山東聚源集團濟寧東郊熱電廠承擔了對老城區(qū)供熱系統(tǒng)改造及新城區(qū)供熱系統(tǒng)統(tǒng)建的任務。該集團結合熱電廠熱源充足的自身優(yōu)勢,采用高溫水集中供熱方式對轄區(qū)1000萬平米范圍實現(xiàn)統(tǒng)一供熱、統(tǒng)一計費、統(tǒng)一管理,所有功能實現(xiàn)高度自動化。
整個系統(tǒng)由現(xiàn)場換熱站(LCM)、虛擬局域網絡(VPN)、監(jiān)控中心(MCC)三部分組成,其核心功能是實現(xiàn)對整個濟寧地區(qū)所有機關、社區(qū)的冬季供暖,同時還將供熱系統(tǒng)的用水用電情況納入管理,實現(xiàn)精確的成本核算,為供熱計費提供可靠依據。
CX9010對統(tǒng)一控制平臺完美的詮釋每個現(xiàn)場換熱站(LCM)獨立完成對該供熱小區(qū)的供熱控制,其主要控制對象有:
一、二次側網供、回水溫度;
? 一、二次側網供、回水壓力;
? 一次水循環(huán)水流量、熱量;(一次水熱量計:流量(瞬時值)、熱量(瞬時值、累計值))
? 補水流量;(補水流量計(瞬時值、累計值))
? 二次水循環(huán)泵變頻控制,循環(huán)泵電流、頻率反饋;
? 補水泵變頻控制(二次水定壓補水控制),補水泵電流、頻率反饋;
? 一次水電動調節(jié)閥控制,閥位反饋;
要實現(xiàn)手動和自動兩種工作模式,手動模式可以人為控制泵的啟停、變頻器的頻率、閥門開度等,自動模式要能接受上位機的指令,控制現(xiàn)場設備的啟停、控制、調節(jié)或開關并能夠完全處理現(xiàn)場遇到的各種故障并報警。同時手自動轉換要無擾動切換。
數(shù)據采集也是現(xiàn)場換熱站的主要工作之一,其涉及的通訊的協(xié)議種類繁多,主要包括Modbus RTU、M-bus、DLT645-1997(國標電度表規(guī)約),分別實現(xiàn)對循環(huán)水泵控制、水表及電表的記錄,這些數(shù)據作為監(jiān)控中心調度的依據顯得非常重要,數(shù)據的傳輸則通過網通公司構建的MPLS_VPN虛擬專網以Modbus TCP協(xié)議方式可靠的傳致監(jiān)控中心。
復雜的數(shù)據采集、運算、控制工作由CX9010(Intel® IXP420 with XScale® technology, clock frequency 533 MHz,Internal main memory 128 MB RAM ),EL6021等模塊承擔,它對多PID回路強有力的處理能力(替代了多個恒壓力控制儀表,恒流量控制儀表),多協(xié)議兼容能力(用電量用水量等集中采集),多任務實時管理能力(采集任務,控制任務分別用獨立的任務周期處理)讓看似雜亂無序的現(xiàn)場換熱站變得條理清晰,控制張弛有度,讓原本至少需要兩類控制系統(tǒng)的現(xiàn)場統(tǒng)一到了一個控制平臺,同時精簡了硬件、軟件系統(tǒng),這種優(yōu)點通過一百多倍(一百多個站)的放大足以讓用戶感到其耀眼光彩。
虛擬局域網
隨著IP網絡技術和安全技術的發(fā)展,利用寬帶城域網組建VPN(虛擬專用網絡)成為應用越來越普遍的信息化組網方式。根據濟寧市東郊熱電廠對網絡的具體需求,采用了“MPLS_VPN”解決方式:監(jiān)控中心采用10M/100M光纜接入,下屬各分站使用2M-ADSL/LAN接入,組建基于濟寧市聯(lián)通公司城域網的MPLS-VPN網絡。各個分站直接和倍福的嵌入式控制器連接.拓撲圖如下:
? 高速完整的數(shù)據采集系統(tǒng)為控制決策提供強有力的依據
監(jiān)控中心(MCC)是熱網監(jiān)控系統(tǒng)的控制中心,現(xiàn)場換熱站以百兆速率實時向上位系統(tǒng)傳輸管網熱力、水力工況等數(shù)據,上位系統(tǒng)通過組態(tài)軟件對現(xiàn)場數(shù)據建立了一個實時數(shù)據庫,再通過對數(shù)據庫的分析以及與環(huán)境溫度有關的軟件算法共同完成最優(yōu)的現(xiàn)場調度方案,實現(xiàn)對現(xiàn)場換熱站的合理能源配置。
截至目前,濟寧地區(qū)已建成130余個現(xiàn)場換熱站,采用了德國倍福的200套換熱設備,滿足了對轄區(qū)1000萬平米的供熱需求,高度自動化、科學的管理為市民提供了可靠經濟的供熱,同時亦給聚源集團匯聚了人氣與財氣。
通過近一年的實際運行,倍福產品以其極高的產品穩(wěn)定性、控制平臺統(tǒng)一性等優(yōu)勢贏得了用戶的贊賞同時也分體現(xiàn)了倍福產品以科技自動化造福人類的理念。
首站:
現(xiàn)場換熱站:
監(jiān)控中心界面:
系統(tǒng)結構圖: