冗余测量与控制的发电厂供暖自动控制装置的制作方法

本技术属于发电厂供暖控制，特别是提供了一种冗余测量与控制的发电厂供暖自动控制装置。能够保证用户冬季供暖，且用户房间暖气温度达到人体最适宜温度，实时监测供暖过程状况，保证供暖控制方式自动智能最优化。

背景技术：

1、供暖是生活在中国北方或寒带地区冬季居民必需的生活需求，是一种社会服务。供暖对发展地方经济、提高人民生活水平和改善环境发挥了重要作用。城镇分散的供暖存在能耗高、浪费大、环境污染严重等问题，影响供暖事业的健康发展。解决供暖中存在的矛盾和问题，是保障地区居民采暖，落实建设节约型社会要求的一项重要工作。发电厂的热力优势使集中供暖成为清洁且有保证的安全性能较高的一种供暖方式。

2、作为居民供暖，一定要保证供暖温度达到人体最适宜温度，同时控制设备工作要稳定且智能化。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种冗余测量与控制的发电厂供暖自动控制装置，解决了能耗高、浪费大、环境污染严重等问题。保证供暖过程控制自动化运行。通过供暖设备的合理配置及自动化控制方式，能够自动判断供暖过程中测量信号及控制设备的故障，自动修正测量信号，自动控制设备运行。供暖过程中若供暖循环变频器或电机、水泵故障发生时，控制系统自动切换另一冗余变频器及电机、水泵运行，保证正常的自动控制运行，同时通过测量信号智能分析供暖工况，实时监测供暖运行情况。通过供暖循环变频器中内置的pid智能控制器控制水泵转速在任何情况下达到供暖温度最适宜人体的温度稳定，达到供暖温度及压力最适合。自动控制装置一键控制，全过程自动化运行。

2、本实用新型包括断路器与熔断器电源装置1、内置ethernet通讯模块的信号处理-自动控制装置2、触摸操作显示屏3、内置pid及ethernet通讯的1#变频器4、1#交流接触器组合装置5、内置pid及ethernet通讯的2#变频器6、2#交流接触器组合装置7、1#变频器控制显示盘8、2#变频器控制显示盘9，交流接触器-热继电器组合装置10，第一温度变送器11、第一压力变送器12、第一电磁流量计13、第二电磁流量计14、第二温度变送器15、第三温度变送器16、第二压力变送器17、第三压力变送器18。

3、断路器与熔断器电源装置1的进线侧连接五线制3相380v动力电源、n线及地线pe，出线侧与内置ethernet通讯模块信号处理-自动控制装置2、触摸操作显示屏3、内置pid及ethernet通讯的1#变频器4、内置pid及ethernet通讯的2#变频器6、1#交流接触器组合装置5、2#交流接触器组合装置7及交流接触器-热继电器组合装置10相连。内置ethernet通讯模块的信号处理-自动控制装置2进线与第一温度变送器11、第一压力变送器12、第一电磁流量计13、第二电磁流量计14、第二温度变送器15、第三温度变送器16、第二压力变送器17、第三压力变送器18相连；通过内置的rs232接口与触摸操作显示屏3相连；通过ethernet接口与内置pid及ethernet通讯的1#变频器4、内置pid及ethernet通讯的2#变频器6相联；与1#交流接触器组合装置5、2#交流接触器组合装置7及交流接触器-热继电器组合装置10相连。内置pid及ethernet通讯的1#变频器4输出与1#交流接触器组合装置5相连。内置pid及ethernet通讯的2#变频器6输出与2#交流接触器组合装置7相连。内置pid及ethernet通讯的1#变频器4通过rj485接口与1#变频器控制显示盘8相连。内置pid及ethernet通讯的2#变频器6通过rj485接口与2#变频器控制显示盘9相连。1#交流接触器组合装置5与1#热循环水泵电机21、1#热循环管道电动切断阀34相连。2#交流接触器组合装置7与2#热循环水泵电机22、2#热循环管道电动切断阀35相连。交流接触器-热继电器组合装置10与供暖交换器输水主管道电动阀门31、回水主管道电动阀门32、供暖管道进水软化水泵电机23、供暖管道应急排水电动阀门36及供暖管道应急排水电机33相连。

4、本实用新型所述的内置ethernet通讯模块的信号处理-自动控制装置2由直流24v电源、内置ethernet及232通讯的cpu模块、cpu底板、cpu锂电池、模拟量及开关量模块及i/o模块底板构成；直流24v电源采用mw edr-120-24一个,进线电压100-240v ac输出dc24v5a；cpu模块是abb plc产品pm585-eth一个，内置rs232/485通讯及ethernet通讯，dc24v供电；cpu底板是abb tb521-eth一个；16路模拟量输入的模拟量模块是abb plc ai532一个；8路24v开关量输入与8路继电器输出的开关量输入输出模块是abb dx522二个；i/o模块底板是abb tu531三个，cpu锂电池是ta521一个。

5、温度、压力及流量测量信号共计8路进入输入模拟量模块；电机变频控制状态信号、电动阀门状态信号、水泵状态信号共计9路通过1#交流接触器组合装置5、2#交流接触器组合装置7及交流接触器-热继电器组合装置10进入开关量输入模块；1#电机变频接触器控制、1#电动阀门控制启停信号2路，2#电机变频接触器控制、2#电动阀门控制启停信号2路，主管道出水电动阀门31、主管道回水电动阀门32、供暖管道进水软化水泵电机23、供暖管道排水电动阀门36及排水水泵电机33启停信号5路。通过智能化处理的管道回水温度信号、压力信号的综合组合信号由cpu模块的ethernet通讯给变频器作为反馈信号；电机实际转速、电机电流及变频器的各种运行、故障状态信号由变频器通过ethernet通讯反馈给cpu模块。内置ethernet通讯模块的信号处理-自动控制装置2把采集和给出的信号均通过ethernet通讯在触摸操作显示屏3显示；回水温度及回水压力希望设定值及实际人工操作控制按钮信号由触摸操作显示屏3通过内置的rs232接口给内置ethernet通讯模块的信号处理-自动控制装置2再通过ethernet通讯给变频器。内置ethernet通讯模块的信号处理-自动控制装置2通过ethernet通讯控制启停变频器，通过开关量输出模块给出供暖管道热循环电机主回路的变频、软化水补水电机主回路工频、管道排水电机主回路工频及电动阀门电机主回路工频启停信号。

6、本实用新型的优点在于：测量信号自动化处理及控制，设备控制全自动运行，自动采集及判断故障信息并实时显示，监视供暖运行工况，实时监控电机运行控制与状态参数，实时调整控制回水温度及压力参数。管道回水温度及压力智能控制，稳定。控制方式最优且冗余安全可靠。能够消除因测量信号、电机及变频器故障导致设备停止运行状况发生。节约能源。控制系统自动化运行，控制过程安全可靠。

技术特征：

1.一种冗余测量与控制的发电厂供暖自动控制装置，其特征在于，包括断路器与熔断器电源装置(1)、内置ethernet通讯模块的信号处理-自动控制装置(2)、触摸操作显示屏(3)、内置pid及ethernet通讯的1#变频器(4)、1#交流接触器组合装置(5)、内置pid及ethernet通讯的2#变频器(6)、2#交流接触器组合装置(7)、1#变频器控制显示盘(8)、2#变频器控制显示盘(9)，交流接触器-热继电器组合装置(10)，第一温度变送器(11)、第一压力变送器(12)、第一电磁流量计(13)、第二电磁流量计(14)、第二温度变送器(15)、第三温度变送器(16)、第二压力变送器(17)、第三压力变送器(18)；

2.根据权利要求1所述的冗余测量与控制的发电厂供暖自动控制装置，其特征在于，内置ethernet通讯模块的信号处理-自动控制装置(2)由直流24v电源、内置ethernet及232通讯的cpu模块、cpu底板、cpu锂电池、模拟量及开关量模块及i/o模块底板构成；直流24v电源采用mw edr-120-24一个,进线电压100-240v ac输出dc24v 5a；cpu模块是abb plc产品pm585-eth一个，内置rs232/485通讯及ethernet通讯，dc24v供电；cpu底板是abb tb521-eth一个；16路模拟量输入的模拟量模块是abb plc ai532一个；8路24v开关量输入与8路继电器输出的开关量输入输出模块是abb dx522二个；i/o模块底板是abb tu531三个，cpu锂电池是ta521一个。

技术总结
一种冗余测量与控制的发电厂供暖自动控制装置，属于发电厂供暖控制技术领域。断路器与熔断器电源装置、内置Ethernet通讯模块的信号处理‑自动控制装置、触摸操作显示屏、内置PID及Ethernet通讯的1#变频器、1#交流接触器组合装置、内置PID及Ethernet通讯的2#变频器、2#交流接触器组合装置、1#变频器控制显示盘、2#变频器控制显示盘，交流接触器‑热继电器组合装置，第一温度变送器、第一压力变送器、第一电磁流量计、第二电磁流量计、第二温度变送器、第三温度变送器、第二压力变送器、第三压力变送器。优点在于：实时监控电机运行、控制回水温度及压力，安全可靠。

技术研发人员：王凤利,王景南,王尧
受保护的技术使用者：冶金自动化研究设计院有限公司
技术研发日：20221021
技术公布日：2024/1/15