小型換熱系統(tǒng)的電氣自動(dòng)化控制

董海英

（包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院,內(nèi)蒙古 包頭 014030）

小型換熱系統(tǒng)的電氣自動(dòng)化控制

董海英

（包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院,內(nèi)蒙古 包頭 014030）

摘要：小型換熱系統(tǒng)中的電氣自動(dòng)化控制，由變頻器控制出水壓力，西門子電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、溫度控制器及西門子執(zhí)行器配合溫度控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)恒溫控制。

關(guān)鍵詞：變頻器；電動(dòng)調(diào)節(jié)閥；執(zhí)行器；PID；恒液位控制

0　前言

隨著國家節(jié)能減排的倡導(dǎo)，各個(gè)單位及居民小區(qū)的供熱系統(tǒng)，將統(tǒng)一改造為集中供暖，自有鍋爐房全部拆除，統(tǒng)一由供熱公司集中通過管道送熱氣進(jìn)行取暖，不但節(jié)能減排效果顯著，對環(huán)境的清潔也有很大的提高。為此，我們設(shè)計(jì)了一套簡易的供熱控制系統(tǒng)，由變頻器、西門子電動(dòng)調(diào)節(jié)閥及一套高位水箱，實(shí)現(xiàn)恒壓力出水、恒溫度供氣的自動(dòng)化換熱系統(tǒng)。

1　變頻恒壓力、電磁閥液位控制系統(tǒng)構(gòu)成

1.1系統(tǒng)框圖（見圖1）

圖1

1.2系統(tǒng)設(shè)備組成

系統(tǒng)水泵電機(jī)為15KW，四級，轉(zhuǎn)速1480r/min。設(shè)計(jì)采用EV2000-4T0150G系列通用變頻器作為水泵電機(jī)控制核心。液位檢測采大連哈恩公司生產(chǎn)的不銹鋼磁翻板液位計(jì)，進(jìn)水采用普通DN50不銹鋼電磁閥實(shí)現(xiàn)，水位信號來自磁翻板液位計(jì)。蒸汽自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成為一套西門子的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，由電動(dòng)調(diào)節(jié)閥（DN50）、執(zhí)行器SKD62、控制器RWD62及溫度傳感器QBE2002組成，整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)溫度的自動(dòng)控制，接線圖如圖2：

圖2

2　變頻恒壓力控制參數(shù)及工作原理

設(shè)計(jì)的這套簡易的供熱控制系統(tǒng)，由變頻器、西門子電動(dòng)調(diào)節(jié)閥及一套高位水箱，實(shí)現(xiàn)恒壓力出水、恒溫度供氣的自動(dòng)化換熱系統(tǒng)。其中，EV2000 通用技術(shù)規(guī)格可查閱手冊，本文中為實(shí)現(xiàn)出水壓力自動(dòng)控制，反饋采用壓力變送器，其變送輸出為4到20mA。當(dāng)然，壓力閉環(huán)可以通過變頻器內(nèi)部的PID調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)。

變頻器內(nèi)部PID控制框圖如圖3：

圖3

3　蒸汽恒溫控制

設(shè)定方法詳細(xì)參照設(shè)定框圖。為達(dá)到更好的節(jié)能效果，可以設(shè)定白天、晚上兩個(gè)溫度段。對于工廠中沒有加班的情況下，可以講晚上溫度設(shè)低（無倒班員工），或者根據(jù)實(shí)際要求進(jìn)行設(shè)定。時(shí)間的設(shè)定需要采用一臺(tái)電腦時(shí)控開關(guān)KG316T即可。當(dāng)時(shí)間到達(dá)后，發(fā)出一對無源接點(diǎn)，送至RED62的D1、M端子即可。還需要進(jìn)行設(shè)定的就是溫度傳感器的選擇，還有PID控制的比例、積分時(shí)間。一般按照默認(rèn)設(shè)定即可，如果認(rèn)為效果不佳再進(jìn)行調(diào)整。溫度檢測傳感器是系統(tǒng)當(dāng)中的易損元件，一般要做備用。

4　實(shí)際運(yùn)行效果

經(jīng)過現(xiàn)場一段時(shí)間的運(yùn)行，系統(tǒng)運(yùn)行可靠，節(jié)能效果顯著。提別是白天晚上兩個(gè)時(shí)段分時(shí)溫度控制效果尤其明顯。變頻器恒壓力控制，運(yùn)行頻率在40HZ左右，相對于工頻的節(jié)電效果基本達(dá)到了40％以上。如果遇上較冷天氣，可以認(rèn)為調(diào)節(jié)一下設(shè)定溫度，在特定的時(shí)段進(jìn)行較高的溫度運(yùn)行。因此，該小型換熱系統(tǒng)的電氣自動(dòng)化控制不但節(jié)能減排效果顯著，對環(huán)境的清潔也有很大的提高，有可靠的實(shí)際運(yùn)行意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]EV2000系列通用變頻器[M].艾默生網(wǎng)絡(luò)能源有限公司

[2]磁翻板液位計(jì)使用說明[S].大連哈恩流體技術(shù)有限公司

[3]西門子RWD62控制器說明書[S].西門子工廠自動(dòng)化

作者簡介：董海英，本科，副教授，專業(yè)：電氣自動(dòng)化。