电保温项目电气控制系统介绍
一 对用户技术要求的响应
(1)本案中,用户提出了以下工艺要求:
1、 BAS系统对电保温的开关状态进行监视。
开关状态监视如下:
A 系统转换开关信息(手动/自动) (DI 位)
B 电缆投入运行状态(DI 位)
C 断缆故障(DI 位)
D 漏电故障(DI 位)
E 过流故障(DI 位)
F 传感器故障(DI 位)
G 管道超高温报警信息(DI 位)
H 管道超低温报警信息(DI 位)
2、BAS系统通过Modbus RTU协议读取电保温状态。
模拟量数据如下:
A 系统超高温设定值 (AI字节)
B 系统超低温设定值 (AI字节)
C 系统启动温度设定值(AI字节)
D 系统停止温度设置值(AI字节)
E 管道实际温度(AI字) 注:该区域预留5个字
BAS厂家预留13个字的区域用来存取电保温控制系统信息
(2)用户对BAS系统与电保温控制箱之间接口的相关要求:
1、 通讯协议:9600bps 数据位8 偶校验 1个停止位。
2、 通讯电缆在电保温控制箱中采用端子方式压接。
3、 多个电保温控制箱之间采取并接方式接入BAS系统。
(3)用户对电保温控制箱的测试:
1、 对电保温控制箱与BAS系统之间通讯进行测试,测试设备之间所有数据的收发均为正常;
2、 测试电保温整体控制与系统的结合性和正确性;
3、 测试电保温控制系统通讯的抗干扰能力;
二 针对用户的具体要求,制定控制方案
(1)设计思路:
确保设备各项功能完善,运行可靠、稳定、安全;确保设备操作简单;确保设备维护简单;确保设备备件更换容易;
1、选用现代技术成熟的可编程控制器(PLC)作为电保温控制箱的控制核心,控制各路电保温的运行、数据监测、故障保护报警等,是本地系统的关键。
2、本地控制箱增加了人机界面,通过该信息交互平台一方面可在本地设置电保温的运行数据,另一方面显示电保温运行的状态及各种实时报警信息。用户可直观的了解设备运行状态,方便维护。
3、采用温度信息采集单元,集中采集分布各处的温度信息,并实时反馈到控制系统中,完成必要的控制任务。
4、采用通讯模块与BAS系统建立通讯连接,下位机实时准备必要的数据,等待上位机的轮询读取,确保上位机能够快速准确的读取数据。
(2)功能详细介绍:
1、 本地控制中,各路电保温加热均单独分开,每一路均有自己独立的控制回路及保护回路,回路中设置短路保护、漏电流保护、过电流保护、断缆保护、传感器故障保护等措施。当设备正常运行中,控制系统实时监控运行状态,发生异常时,迅速分断该回路,并保证不影响其他回路的正常运行。其中短路保护主要依靠高分断型空气断路器保护,回路电流到达设定最大值时立即分断,并发出报警;漏电流保护主要依靠零序电流互感器检测是否存在漏电现象,该回路还单独设置有漏电试验按钮,供用户测试使用,确保该保护系统时时有效;过电流保护主要依靠电子电流检测设备,当回路出现异常导致电流加大并到达设定值时,发出跳闸指令;断缆保护主要依靠回路电流低限检测系统,当控制回路发出运行命令时,电流低限检测系统会被自动复位,当发生断缆时,检测系统再次被触发,此时系统自动切断回路电源并发出报警信息;传感器故障保护主要依靠采集模块内部电路对传感器本身进行巡检,当发现传感器接线异常时发出故障报警。
2、 人机界面设置了人性化友好界面,用户可以通过显示的信息了解设备实时状态。授权人员还可以通过授权密码进入系统,修改相关控制设置。此举即可达到信息显示的目的,又增加了系统的安全性,防止意外的触碰导致系统不能正常运行。
3、 电保温控制箱和BAS系统之间通讯采用双层屏蔽双绞电缆,首先双层屏蔽是采用铜丝网和锡箔纸组成的屏蔽层,这两层屏蔽有效的屏蔽了环境中存在大量电磁波干扰,其次双绞的作用也能抑制部分特性的电磁波干扰,再有加大了通讯电缆的截面积,降低回路电阻,也有效的保护通讯回路的畅通。电保温电气控制箱内的通讯端子有着特殊的布置,并采用铁质防护罩进行屏蔽,最大程度保护通讯回路安全,降低电磁干扰的影响。
4、 电气控制箱设计为下进线方式,柜门与连接处贴密封胶条,可有效防止空气中的灰尘或杂物进入,保证控制电路的安全,延长电气元件的使用寿命。
5、 控制箱内具有电感特性的电气元件,如接触器线圈等,设计阻容吸收回路,减少对PLC等造成危害。
6、 系统设置环境温度监测,当环境温度急剧变化,并达到临界设定值时,系统将自动被唤醒,立即启动加热回路,确保管道不会结冰。当温度回升时,系统按照预先设置,控制加热系统工作在节能模式,待温度到达系统停止温度时,系统自动停止运行。
(3)项目的实施:
1、 制作电气控制实验柜,并先期测试各项技术指标,确保安全、稳定、可靠;
2、 与BAS系统联机通讯测试,确保满足用户的各项要求;
3、 现场的各项指标测试,在真实环境中测试产品的运行状态,确保各项功能正常,上位监视稳定;
4、 定型生产,现场安装、联机调试。