SuperE RTU在城镇供热行业热力交换站系统中的应用

简介：本文论述了SuperE RTU的特点和在城镇供热行业热力交换站系统中的成功应用，并提供经典案例的简要说明。

城镇供热行业是城镇热力供应的重要组成部分，是城镇建设的重要基础设施之一。发展城镇热力，对于节约能源、保护环境、方便人民生活、促进工业生产、发展城镇公用事业意义十分重大，是实现城镇现代化的重要标志之一。现在正值城镇热力向集中供热转换的关键阶段。


一 设计方案
1．1 EchoSCADA监控和数据采集系统
EchoSCADA系统是我公司采用国内外最新计算机软硬件技术研制开发的监控和数据采集系统。该系统具有操作简单、使用方便、功能齐全、性能可靠、适应广泛、组态灵活等特点。从现场控制终端到办公室管理计算机，从通讯系统到管理网络，从软件到硬件，EchoSCADA为您提供了全面的解决方案。
EchoSCADA系统包括如下功能模块：
●SuperE 系列远程控制终端（RTU）
● EchoSCADA控制软件包
● EchoSCADA通讯系统
EchoSCADA系统主要用于工业自动化领域生产过程的实时监控管理，是油田、化工、电力、冶金、水处理、市政供热等行业的理想选择。
供热系统监控调度中心
1．2 监控调度软件系统
监控调度中心系统是整个系统的核心，是整个系统运行状况监视、调度、协调与管理中心；也是系统数据采集、存储、收发、连接中心；
监控调度系统软件由平台系统软件、过程控制软件、应用管理软件三部分构成；系统软件必须满足标准化、易维护、易使用要求；
软件系统整体构架

1．3 供热系统监控调度中心功能描述
供热中心监控层建立了Ethernet网监控层，监控系统设服务器、专门操作员站。其中两台完成现场监控数据的采集监控和备份，其余监控工作站分别作为全局监控站。
中心控制室网络均采用以网络交换机为中心的星形结构，为保证网络的可靠性，网络所有设备均有冗余。供热中心控制室的网络结构如图所示。
1．4．1 供热系统网络拓扑结构

1．4．2 热力站监控功能实现
数据采集及传输：能够实时采集公司所有换热站（包括水-水站、汽-水站）的全部技术数据，包括压力、温度、流量、热量、水电消耗及水泵状态等各种基础数据，通过公司专用虚拟电话网络将各个子站的数据传输到中央调度室，公司调度可以在调度室了解到各个换热站的各项运行参数；
换热站自动控制：各个换热站可以根据室外气温的变化通过调节一级管网电动阀门的开度来及时控制二级管网的供回水温度，通过调度给定的控制曲线，各个换热站可以独立运行，保证运行参数始终在给定的范围内运行。同时调度在中央调度室可以根据需要随时干预子站的运行，调度可以遥控子站的电动阀门，调整运行参数。
热网投入自动运行后，换热站二级管网的供回水温度始终在规定的范围内运行，同时热网自动运行可以快速跟踪室外温度的变化，当室外温度出现大的变化时，二级管网供回水温度同时也跟着变化，保证采暖用户的室内温度始终比较均衡，避免了热网温度滞后现象，大大提高了供热服务质量，同时在白天室外气温较高时减少了供热量，这样就可以节约大量的热量和电量，减少了热网运行成本。由于调度具有了热网调控手段，可以随时调节热网运行参数，在节假日可以人为提高供热运行参数，保证了用户室内温度。
A 水温度调节回路
.检测二次网供水温度与给定值比较通过PID调节一次网主通阀开度.
B 二次网流量调节回路
.检测二次网压差与设定值比较调节循环泵变频输出.
C 水调节回路.
通过检测二次网回水压力与设定值比较调节补水泵变频输出
D 循环泵启停控制.
E 补水泵启停控制
.检测二次回水压力.高于低限启泵.高于高限停泵
F 二次网泄压阀启停控制.
二次网回水压力高于高限.开泄压阀.低于高限后关阀
G 一次网流量调节
.检测一次网流量.低于设定值开启旁通阀.
H 循环泵倒泵控制.
三台循环泵两用一备.按顺序定期切换三台泵的启停.某泵出现故障时其余泵正常运行。
I 报警.
关键数据报警.连锁保护.,交换站现场报警指示
J 通讯.
虚拟专用拨好网络
K 站手动、自动方式切换
L 中文液晶界面显示
M 控制参数输入功能

1.4.3 控制流程图


1．4．3 SuperE RTU 介绍
RTU（Remote Terminal Unit）是一种远端测控单元装置，以前的RTU的概念一般是以PLC为核心，再配置相关的软硬件设备来集成。而SuperE的研制具备了RTU 和PLC的双重功能。集“遥测、遥信、遥控、遥调”于一体，具有自诊断硬件的存在与否等功能，使其通用性极强。其一体化的设计，从电源、到采集、控制、显示、通信、接线都完整的集成，免除了用户许多额外的工作。还可以扩展，在某些需要更多数据点的场合同样可以胜任，解决了许多原来组合RTU的缺点，比如软硬件各设备间的接口问题等。
与常用的可编程控制器PLC相比，SuperE具有优良的通讯能力和更大的存储容量，适用于更恶劣的温度和湿度环境，提供更多的计算功能。SuperE具有多种程序编译方法（ELadder逻辑梯形图 与C语言等），为应对通讯的各个实际问题提供强大的软件支持和多种解决方法。如协议的转换、生成、实现,传输信号的多种调制方式（可自定义）等。
同样通过ELadder逻辑梯形图 与C语言，SuperE能够解决许多复杂而无法建立精确的数学模型系统的控制问题，通过对各个行业实践经验的总结，建立控制模型，在C语言的编译后，可以成功地将模糊控制应用于自来水行业，实现复杂控制傻瓜化。对于各行业的自动化控制，我公司还可提供专用软件包，用户只要修改软件的实际参数部分的数据就可运行。
因此、SuperE RTU主要面向数据采集、控制系统。SuperE不但可以单独使用，实现就地显示、控制，更可以很方便地组成SCADA系统，实现网络化的管理。具有性能卓越、功能全面、使用方便、性能可靠、体积小巧、安装方便、扩展灵活、价格适中等优点，可以在石油、化工、电力、市政等行业得到广泛应用。
SuperE提供的二次开发，定制用户所需系统。开发所需工具包括EDraw显示屏组态软件，ELadder逻辑梯形图软件以及C语言编译软件三种。ELadder逻辑梯形图软件可以完成包括计算、控制、通讯等工作，简单的计算控制用ELadder既可以完成。 如果有复杂的计算控制，可以用C语言程来完成。ELadder与C程序同时运行，他们的下载、调试、运行、停止都不会相互干扰。 EDraw用来组态屏幕，用户可以根据自己的需要，组态出相应的画面，完成数据的显示、控制、状态检测、报警监测等功能。