基于臺(tái)達(dá)-昆侖通態(tài)的氣候補(bǔ)償節(jié)能供熱 解決方案

工程背景

隨著全球能源問題的日益嚴(yán)峻和“可持續(xù)發(fā)展”理念在國(guó)內(nèi)的推廣，節(jié)約能源的實(shí)施具有非常重要的意義。在北方，冬季供暖在煤炭能源使用上占據(jù)著很重要的位置，如果能在保證用戶需求溫度基礎(chǔ)上節(jié)約煤炭能源，就實(shí)現(xiàn)了魚與熊掌兼得的美事。氣候補(bǔ)償器可根據(jù)室外溫度自動(dòng)判斷二次網(wǎng)供水溫度，達(dá)到節(jié)約能源，并且能讓用戶家中獲得舒適的溫度。

解決方案

 
氣候補(bǔ)償器采集換熱站參數(shù)（氣候補(bǔ)償器采集參數(shù)示意圖）。首先，在氣候補(bǔ)償器內(nèi)部建一個(gè)分段函數(shù)，該函數(shù)表達(dá)的是二次網(wǎng)供水溫度與室外溫度的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，一般該對(duì)應(yīng)關(guān)系靠經(jīng)驗(yàn)值獲得，每一個(gè)室外溫度根據(jù)分段函數(shù)計(jì)算出一個(gè)對(duì)應(yīng)二次網(wǎng)供水溫度（后面簡(jiǎn)稱計(jì)算二網(wǎng)供溫）。其次，氣候補(bǔ)償器本身采集了二次網(wǎng)供水溫度（簡(jiǎn)稱采集二網(wǎng)供溫）。再次，在PLC內(nèi)部，通過PID模塊，計(jì)算二網(wǎng)供溫與采集二網(wǎng)供溫分別作為比例積分微分控制的SV（設(shè)定值）和PV（過程值），一網(wǎng)電動(dòng)比例積分調(diào)節(jié)閥作為MV（輸出值），構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)氣候補(bǔ)償。

臺(tái)達(dá)DVP系列PLC設(shè)計(jì)

 
該氣候補(bǔ)償器的設(shè)計(jì)選擇的是臺(tái)達(dá)DVP系列PLC，系統(tǒng)架構(gòu)參見圖3所示。臺(tái)達(dá)PLC以高速、穩(wěn)健、高可靠度著稱，廣泛應(yīng)用于各種自動(dòng)化領(lǐng)域。DVP-SE為12點(diǎn)（8數(shù)字量輸入點(diǎn)+4數(shù)字量輸出點(diǎn)）主機(jī)，提供豐富的指令集，并具有16K step的程序內(nèi)存，可連接薄型全系列I/O模塊與高速擴(kuò)展模塊，包括數(shù)字量輸入/輸出（大輸入/輸出擴(kuò)展點(diǎn)數(shù)可達(dá)480點(diǎn)）、及模擬量模塊（A/D、D/A轉(zhuǎn)換及溫度單元）。全系列免電池設(shè)計(jì)，其PLC程序與停電保持?jǐn)?shù)據(jù)皆運(yùn)用高速閃存儲(chǔ)存。

昆侖通態(tài)觸摸屏畫面設(shè)計(jì)

通過登錄界面的登錄權(quán)限設(shè)置，防止非操作人員進(jìn)行非法操作，保障設(shè)備安全運(yùn)行：

通過系統(tǒng)組態(tài)圖能直觀觀察現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行情況，包括個(gè)點(diǎn)溫度及調(diào)節(jié)閥開度等信息：

控制方式分為4種。選擇0時(shí)，開度設(shè)定參數(shù)有效，直接通過手動(dòng)輸入調(diào)節(jié)閥門開度。選擇1時(shí)，目標(biāo)值參數(shù)可手動(dòng)設(shè)定，閥門的SV即為目標(biāo)值，PV為二網(wǎng)供水溫度，通過設(shè)定好的PID參數(shù)（即比例積分微分參數(shù)）自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門開度，使PV維持在SV。選擇2時(shí)，PV為二網(wǎng)回水溫度，其他同1。選擇3時(shí)，目標(biāo)值參數(shù)根據(jù)補(bǔ)償曲線自動(dòng)計(jì)算得出，不可手動(dòng)設(shè)定，其他同1。選擇4時(shí)，PV為二網(wǎng)回水溫度，其他同3。

調(diào)節(jié)閥控制方式選擇：

 
補(bǔ)償曲線即為分段函數(shù)。例如，設(shè)定+20度時(shí)的計(jì)算目標(biāo)為25度，+16度時(shí)的計(jì)算目標(biāo)為30度，則當(dāng)室外溫度在+16到+25度時(shí)，計(jì)算溫度可通過計(jì)算求得。

補(bǔ)償曲線參數(shù)設(shè)定：

節(jié)能與環(huán)境壓力下的供熱自動(dòng)化工程得天獨(dú)厚。采用臺(tái)達(dá)PLC和昆侖通態(tài)觸摸屏，在保證性能與質(zhì)量的前提下，兼具性價(jià)比高的特點(diǎn)。通過分段函數(shù)和PID算法結(jié)合臺(tái)達(dá)PLC編程特點(diǎn)，是本方案的重點(diǎn)。