計算機DCS系統(tǒng)在供熱監(jiān)控中的應(yīng)用

摘 要：本文通過計算機DCS系統(tǒng)在供熱監(jiān)控中的實際應(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)濟效益和社會效益。
關(guān)鍵詞：熱網(wǎng)；循環(huán)水；DCS模塊;模擬輸入/輸出
　　沈陽熱電廠是熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)，熱負荷作為電廠的生命線，對熱電廠的經(jīng)濟效益有直接影響：為了提高我廠的經(jīng)濟效益，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荷勢在必行。
1 儀表系統(tǒng)技術(shù)改造
　　熱網(wǎng)循環(huán)水儀表系統(tǒng)計量和顯示供水、回水、補水的壓力、溫度和流量等供熱參數(shù)，每一個計量點分別有微機計量儀表和常規(guī)顯示儀表兩套裝置?其中微機計量裝置用于供熱貿(mào)易計量，而常規(guī)顯示儀表主要為運行人員監(jiān)視、調(diào)整運行工況和運行方式提供參考依據(jù)。常規(guī)儀表均采用DDZ一2型儀表， 自投入運行以來，從未更換過，已超期使用，設(shè)備老化，精度降低，指示值與微機計量系統(tǒng)對照不上，使運行人員無法對運行工況作出正確判斷，影響正常生產(chǎn)和計量，不利于熱網(wǎng)系統(tǒng)和設(shè)備安全穩(wěn)定運行：
　　熱網(wǎng)循環(huán)水管網(wǎng)系統(tǒng)進行全面改造后，供水管道由原來的中630更換為中1020管徑，最大負載流量增至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，用一臺計算機DCS系統(tǒng)集中顯示運行所需的所有參數(shù)，改變了傳統(tǒng)、分散的顯示方式，提高了計量精度，保證熱網(wǎng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。
2 DCS系統(tǒng)硬件組成
　　DCS系統(tǒng)是指計算機數(shù)據(jù)采集、控制系統(tǒng)。它的工控機系統(tǒng)由信號調(diào)理箱、工業(yè)計算機組成，UPS負責給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24V電源，當其中一個故障時，另一個24V電源自動投入工作。本系統(tǒng)使用STRP一16系列模板來處理0～5V標準信號，是一種全隔離的模擬信號輸入板。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)場信號如壓力、鉑電 阻電阻值、差壓等直接連接在模板的接線端子 上，輸出信號通過連接電纜與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ICONICS公司的GENESIS FOR W｛ND0WS（GFW）工控軟件，該軟件主要由以下幾個模塊組成：工程管理模塊、系統(tǒng)圖組態(tài)模塊、控制邏輯組態(tài)模塊、趨勢組態(tài)模塊和報警組態(tài)模塊等。其中，工程管理模塊主要實現(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、報警等子模塊，設(shè)置系統(tǒng)運行參數(shù)等功能。在工程管理畫面中，用鼠標左鍵雙擊“RTS”直接進入繪圖系統(tǒng)。利用系統(tǒng)提供的算法塊可實現(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)場信號轉(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：報警禁止／允許
　　HI ALM：高限報警值
　　LO ALM：低限報警值
　　（2）模擬輸出模塊（AOUT）功能：把控制邏輯計算出的工程量通過模擬輸出板卡，轉(zhuǎn)換成模擬輸出信號，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。
　　（4）開關(guān)量輸出模塊（DOUT）功能：把模塊的輸入信號輸出到開關(guān)量輸出板卡。
　　（5）邏輯運算模塊功能：實現(xiàn)輸入信號各種運算。
　　（6）開關(guān)模塊功能：該模塊相當一個單刀單擲開關(guān)，當控制端為1時，選擇輸入1作為輸出信號；當控制端為O時，選擇輸入2作為輸出信號。
4 DCS系統(tǒng)應(yīng)用成果
　　升級改造后的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)的實時性和準確性，可動態(tài)實時顯示循環(huán)水供熱管道有關(guān)參數(shù)和熱網(wǎng)循環(huán)水供用工況（實時顯示供、回水壓力、溫度、流量等參數(shù)），為運行人員及時調(diào)整運行方式和工況提供了準確依據(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、開放性和標準化問題，進一步提高了系統(tǒng)可維護性，大大降低了系統(tǒng)的維護成本。
　　通過彩色顯示器，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)場數(shù)據(jù)采集到實時數(shù)據(jù)庫中，并根據(jù)數(shù)據(jù)的變化用動畫的方式形象地表示出來，同時完成超限報警、故障報警、趨勢曲線、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
　　本系統(tǒng)升級改造后，最大供暖流量可達到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)度管理達到一個新的水平，更好地實現(xiàn)了循環(huán)水的綜合管理和監(jiān)控，對于提高循環(huán)水熱網(wǎng)系統(tǒng)的運行質(zhì)量和全廠的生產(chǎn)經(jīng)營管理水平、提高企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益有著重要的意義。