基于臺達-昆侖通態(tài)的氣候補償節(jié)能供熱 解決方案

工程背景

隨著全球能源問題的日益嚴峻和“可持續(xù)發(fā)展”理念在國內的推廣，節(jié)約能源的實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上節(jié)約煤炭能源，就實現(xiàn)了魚與熊掌兼得的美事。氣候補償器可根據(jù)室外溫度自動判斷二次網(wǎng)供水溫度，達到節(jié)約能源，并且能讓用戶家中獲得舒適的溫度。

解決方案

 
氣候補償器采集換熱站參數(shù)（氣候補償器采集參數(shù)示意圖）。首先，在氣候補償器內部建一個分段函數(shù)，該函數(shù)表達的是二次網(wǎng)供水溫度與室外溫度的一一對應關系，一般該對應關系靠經(jīng)驗值獲得，每一個室外溫度根據(jù)分段函數(shù)計算出一個對應二次網(wǎng)供水溫度（后面簡稱計算二網(wǎng)供溫）。其次，氣候補償器本身采集了二次網(wǎng)供水溫度（簡稱采集二網(wǎng)供溫）。再次，在PLC內部，通過PID模塊，計算二網(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（設定值）和PV（過程值），一網(wǎng)電動比例積分調節(jié)閥作為MV（輸出值），構成閉環(huán)控制系統(tǒng)，從而實現(xiàn)氣候補償。

臺達DVP系列PLC設計

 
該氣候補償器的設計選擇的是臺達DVP系列PLC，系統(tǒng)架構參見圖3所示。臺達PLC以高速、穩(wěn)健、高可靠度著稱，廣泛應用于各種自動化領域。DVP-SE為12點（8數(shù)字量輸入點+4數(shù)字量輸出點）主機，提供豐富的指令集，并具有16K step的程序內存，可連接薄型全系列I/O模塊與高速擴展模塊，包括數(shù)字量輸入/輸出（大輸入/輸出擴展點數(shù)可達480點）、及模擬量模塊（A/D、D/A轉換及溫度單元）。全系列免電池設計，其PLC程序與停電保持數(shù)據(jù)皆運用高速閃存儲存。

昆侖通態(tài)觸摸屏畫面設計

通過登錄界面的登錄權限設置，防止非操作人員進行非法操作，保障設備安全運行：

通過系統(tǒng)組態(tài)圖能直觀觀察現(xiàn)場設備運行情況，包括個點溫度及調節(jié)閥開度等信息：

控制方式分為4種。選擇0時，開度設定參數(shù)有效，直接通過手動輸入調節(jié)閥門開度。選擇1時，目標值參數(shù)可手動設定，閥門的SV即為目標值，PV為二網(wǎng)供水溫度，通過設定好的PID參數(shù)（即比例積分微分參數(shù)）自動調節(jié)閥門開度，使PV維持在SV。選擇2時，PV為二網(wǎng)回水溫度，其他同1。選擇3時，目標值參數(shù)根據(jù)補償曲線自動計算得出，不可手動設定，其他同1。選擇4時，PV為二網(wǎng)回水溫度，其他同3。

調節(jié)閥控制方式選擇：

 
補償曲線即為分段函數(shù)。例如，設定+20度時的計算目標為25度，+16度時的計算目標為30度，則當室外溫度在+16到+25度時，計算溫度可通過計算求得。

補償曲線參數(shù)設定：

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