計(jì)算機(jī)DCS系統(tǒng)在供熱監(jiān)控中的應(yīng)用

摘 要：本文通過(guò)計(jì)算機(jī)DCS系統(tǒng)在供熱監(jiān)控中的實(shí)際應(yīng)用，論述了熱網(wǎng)循環(huán)水儀表系統(tǒng)技術(shù)改造的必要性和重要性及改造后取得的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
關(guān)鍵詞：熱網(wǎng)；循環(huán)水；DCS模塊;模擬輸入/輸出
　　沈陽(yáng)熱電廠是熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)，熱負(fù)荷作為電廠的生命線，對(duì)熱電廠的經(jīng)濟(jì)效益有直接影響：為了提高我廠的經(jīng)濟(jì)效益，在現(xiàn)有供熱基礎(chǔ)上挖掘潛力，大力發(fā)展冬季居民供暖用熱負(fù)荷勢(shì)在必行。
1 儀表系統(tǒng)技術(shù)改造
　　熱網(wǎng)循環(huán)水儀表系統(tǒng)計(jì)量和顯示供水、回水、補(bǔ)水的壓力、溫度和流量等供熱參數(shù)，每一個(gè)計(jì)量點(diǎn)分別有微機(jī)計(jì)量?jī)x表和常規(guī)顯示儀表兩套裝置?其中微機(jī)計(jì)量裝置用于供熱貿(mào)易計(jì)量，而常規(guī)顯示儀表主要為運(yùn)行人員監(jiān)視、調(diào)整運(yùn)行工況和運(yùn)行方式提供參考依據(jù)。常規(guī)儀表均采用DDZ一2型儀表， 自投入運(yùn)行以來(lái)，從未更換過(guò)，已超期使用，設(shè)備老化，精度降低，指示值與微機(jī)計(jì)量系統(tǒng)對(duì)照不上，使運(yùn)行人員無(wú)法對(duì)運(yùn)行工況作出正確判斷，影響正常生產(chǎn)和計(jì)量，不利于熱網(wǎng)系統(tǒng)和設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行：
　　熱網(wǎng)循環(huán)水管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行全面改造后，供水管道由原來(lái)的中630更換為中1020管徑，最大負(fù)載流量增至12000t／h，相應(yīng)的節(jié)流裝置隨之而改變。常規(guī)儀表系統(tǒng)中，一次儀表用橫河四川儀表廠生產(chǎn)的EJA型變送器取代DDZ一2型儀表；取消所有的二次儀表，用一臺(tái)計(jì)算機(jī)DCS系統(tǒng)集中顯示運(yùn)行所需的所有參數(shù)，改變了傳統(tǒng)、分散的顯示方式，提高了計(jì)量精度，保證熱網(wǎng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
2 DCS系統(tǒng)硬件組成
　　DCS系統(tǒng)是指計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集、控制系統(tǒng)。它的工控機(jī)系統(tǒng)由信號(hào)調(diào)理箱、工業(yè)計(jì)算機(jī)組成，UPS負(fù)責(zé)給DCS系統(tǒng)所有硬件提供電源，是系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備。為了給系統(tǒng)變送器等設(shè)備提供可靠、穩(wěn)定的直流24V電源，DCS系統(tǒng)配置了兩個(gè)24V電源，當(dāng)其中一個(gè)故障時(shí)，另一個(gè)24V電源自動(dòng)投入工作。本系統(tǒng)使用STRP一16系列模板來(lái)處理0～5V標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，是一種全隔離的模擬信號(hào)輸入板。它專門配合CONTEC公司生產(chǎn)的模數(shù)轉(zhuǎn)換接口 板使用。STRP一16系列模板為模塊化的結(jié)構(gòu)， 安裝在端子箱內(nèi)，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)如壓力、鉑電 阻電阻值、差壓等直接連接在模板的接線端子 上，輸出信號(hào)通過(guò)連接電纜與CONTEC的模 數(shù)轉(zhuǎn)換接口板相連接。
3 DCS系統(tǒng)模塊功能
　　熱網(wǎng)DCS系統(tǒng)所使用的軟件是美國(guó)ICONICS公司的GENESIS FOR W｛ND0WS（GFW）工控軟件，該軟件主要由以下幾個(gè)模塊組成：工程管理模塊、系統(tǒng)圖組態(tài)模塊、控制邏輯組態(tài)模塊、趨勢(shì)組態(tài)模塊和報(bào)警組態(tài)模塊等。其中，工程管理模塊主要實(shí)現(xiàn)管理應(yīng)用系統(tǒng)中的系統(tǒng)圖組態(tài)、控制邏輯組態(tài)、趨勢(shì)、報(bào)警等子模塊，設(shè)置系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)等功能。在工程管理畫面中，用鼠標(biāo)左鍵雙擊“RTS”直接進(jìn)入繪圖系統(tǒng)。利用系統(tǒng)提供的算法塊可實(shí)現(xiàn)各種控制功能。熱網(wǎng)DCS系統(tǒng)控制邏輯中使用的模塊功能如下：
　　（1）AI模塊功能：把從一次儀表采集到的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成工程量，并把該工程量傳遞給控制邏輯中的其它功能塊。
　　AI模塊主要參數(shù)如下：
　　TAG NAME：變量名稱
　　UNITS：工程單位
　　HI RANGE：量程上限
　　LO RANGE：量程下限
　　INH ALM：報(bào)警禁止／允許
　　HI ALM：高限報(bào)警值
　　LO ALM：低限報(bào)警值
　　（2）模擬輸出模塊（AOUT）功能：把控制邏輯計(jì)算出的工程量通過(guò)模擬輸出板卡，轉(zhuǎn)換成模擬輸出信號(hào)，即0UT=％ RNG。AOUT模塊主要參數(shù)如下：
　　RAW RNG：D／A轉(zhuǎn)換量程
　　RAW L0W：D／A轉(zhuǎn)換量程下限，常取0。
　　（3）開關(guān)量輸入模塊（D｛）功能：從開關(guān)量輸入板卡采集開關(guān)量信號(hào)。
　　（4）開關(guān)量輸出模塊（DOUT）功能：把模塊的輸入信號(hào)輸出到開關(guān)量輸出板卡。
　　（5）邏輯運(yùn)算模塊功能：實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)各種運(yùn)算。
　　（6）開關(guān)模塊功能：該模塊相當(dāng)一個(gè)單刀單擲開關(guān)，當(dāng)控制端為1時(shí)，選擇輸入1作為輸出信號(hào)；當(dāng)控制端為O時(shí)，選擇輸入2作為輸出信號(hào)。
4 DCS系統(tǒng)應(yīng)用成果
　　升級(jí)改造后的DCS系統(tǒng)，在系統(tǒng)的可靠性、安全性上有了質(zhì)的提高，極大地改善了循環(huán)水顯示儀表系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，可動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示循環(huán)水供熱管道有關(guān)參數(shù)和熱網(wǎng)循環(huán)水供用工況（實(shí)時(shí)顯示供、回水壓力、溫度、流量等參數(shù)），為運(yùn)行人員及時(shí)調(diào)整運(yùn)行方式和工況提供了準(zhǔn)確依據(jù)，滿足了安全生產(chǎn)的需要。在技術(shù)上保持了先進(jìn)性，從根本上懈決了系統(tǒng)軟硬件及接口的通用性、開放性和標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)可維護(hù)性，大大降低了系統(tǒng)的維護(hù)成本。
　　通過(guò)彩色顯示器，提供全中文操作界面和數(shù)字、棒圖、曲線、流程圖等多種顯示方式；將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，并根據(jù)數(shù)據(jù)的變化用動(dòng)畫的方式形象地表示出來(lái)，同時(shí)完成超限報(bào)警、故障報(bào)警、趨勢(shì)曲線、歷史記錄、數(shù)據(jù)查詢、檢索等監(jiān)控功能，并生成歷史數(shù)據(jù)文件。
5 結(jié)束語(yǔ)
　　本系統(tǒng)升級(jí)改造后，最大供暖流量可達(dá)到9200t／h 可以滿足目前供暖流量；降低供暖設(shè)備故障率，為今后循環(huán)水熱力市場(chǎng)開發(fā)提供技術(shù)和設(shè)備保證。改造后，循環(huán)水系統(tǒng)調(diào)度管理達(dá)到一個(gè)新的水平，更好地實(shí)現(xiàn)了循環(huán)水的綜合管理和監(jiān)控，對(duì)于提高循環(huán)水熱網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量和全廠的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理水平、提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益有著重要的意義。