基于S7—200PLC的熱力公司換熱站控制系統(tǒng)設(shè)計

閆全龍

摘 要：隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和天氣氣候的變化，人們對供暖的要求越來越高，特別是在寒冷的地區(qū)，這關(guān)乎到老百姓的生活質(zhì)量，甚至是生存。在以往的常規(guī)模式供熱中，為了實現(xiàn)較好的工作狀態(tài)和工作質(zhì)量，大多數(shù)熱力公司換熱站采取人工調(diào)配和人工控制的方式進行作業(yè)。這種工作模式下，需要大量的人力資源，同時需要人為地感知和調(diào)節(jié)溫度，工作效率較差。近些年，為了優(yōu)化換熱站的工作效率和服務(wù)質(zhì)量，開發(fā)能充分適應(yīng)熱負荷不斷變化的細調(diào)節(jié)運行方式，設(shè)計熱力公司換熱站控制系統(tǒng)已經(jīng)成為目前研究的重要課題之一。隨著科學(xué)技術(shù)的進步，逐步實現(xiàn)熱力公司換熱站控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化、自動化和智能化已經(jīng)成為當(dāng)前和未來發(fā)展的一種必然要求。

關(guān)鍵詞：S7-200PLC；熱力公司；換熱站；控制系統(tǒng)；智能化

熱力公司換熱站的出現(xiàn)不是一蹴而就的，而是一個系統(tǒng)化的工程。它產(chǎn)生于19世紀(jì)末期，是隨著科學(xué)技術(shù)的進步和人們的生活需要而產(chǎn)生的。這種方法主要采用熱水或蒸汽作為熱媒，由集中的熱源向一個城市或較大區(qū)域供應(yīng)熱能。以這種方式供暖不但提升了人們的生活質(zhì)量，還提高了供暖的安全性和環(huán)保性。

1.換熱站概述及發(fā)展現(xiàn)狀

在較早的供熱中，鍋爐是一種較為常見的供熱方式。換熱站與鍋爐房的供熱有著明顯的本質(zhì)性區(qū)別，無論是在工作效能上還是供暖質(zhì)量上都存在較大差異，主要是因為以往的鍋爐房供熱采取的是燃料把水（或其他介質(zhì)）加熱到具有一定參數(shù)的地方；而目前的換熱站是為了把鍋爐房生產(chǎn)的高溫?zé)崴D(zhuǎn)換成能夠直接給用戶供熱的熱水。嚴(yán)格意義上來說，換熱站只是一個中轉(zhuǎn)站而已。在筆者的調(diào)查來看，換熱站采取的供暖方式主要有換熱板、混水等。其實簡單來說，換熱站就是一個媒介，一個較大的過水熱，它不是供熱供暖設(shè)施的全部，只是其中的一個有機組成部分。現(xiàn)在的換熱站內(nèi)部設(shè)備較為簡單清晰，主要分為兩大塊，其中一塊是采暖系統(tǒng)，另一塊是民用生活系統(tǒng)。就我國而言，換熱站基本上沒有民用熱水設(shè)施。在國內(nèi)，很多換熱站雖然近些年取得了非常大的發(fā)展和進步，但是還沒有完全實現(xiàn)智能化和自動化作業(yè)，還需要一定的人，并且造成了一定的環(huán)境污染。為此，還需要我們不斷研究，以提升它的工作效能，盡快實現(xiàn)換熱站工作的網(wǎng)絡(luò)化、自動化、智能化和環(huán)保化。

2.換熱站系統(tǒng)的有機構(gòu)成

從專業(yè)的角度來分析，換熱站其實是與一次網(wǎng)與二次網(wǎng)相連接并裝有與用戶連接的相關(guān)設(shè)備、儀表和控制設(shè)備的機房，是實現(xiàn)供暖安全和供暖保障的重要元素，也可以調(diào)控和監(jiān)管供熱過程。換熱站一般由汽水換熱器組成的換熱系統(tǒng)、循環(huán)水泵組成的循環(huán)系統(tǒng)、補水泵組成的補水系統(tǒng)構(gòu)成。

換熱站的工作是非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模枰欢ǖ目茖W(xué)技術(shù)和先進的理論作為指導(dǎo)，針對換熱站的工作來說，它的構(gòu)成系統(tǒng)主要包括三個方面，分別是測量儀表及變送器、執(zhí)行機構(gòu)和PLC和工控機。 從換熱站工作的角度分析，一個完整運行的換熱站需要相關(guān)的控制系統(tǒng)硬件設(shè)備，主要包括換熱器、循環(huán)泵、補水泵、變頻器、流量計、水泵、進氣閥、減壓閥、自動排氣閥、止回閥、溫度表、壓力表等。

3.系統(tǒng)總體方案設(shè)計思路

集中供熱系統(tǒng)的控制是一個系統(tǒng)較為復(fù)雜、程序較多的工程，操作起來有些繁瑣，存在一定的難度。其由換熱站控制柜和檢測控制系統(tǒng)構(gòu)成，控制柜具有循環(huán)水泵系統(tǒng)和補水系統(tǒng)的控制功能，有手動和自動運行模式，也有工頻和變頻運行模式。在這種工作狀態(tài)下，系統(tǒng)方案的設(shè)計才是較為有效的。PLC可以根據(jù)室外溫度傳感器測量的室外溫度對一次供汽量進行控制，以達到對二次供水溫度進行控制的目的。這種監(jiān)測可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，然后系統(tǒng)依據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)調(diào)節(jié)供熱的情況，最終提高供熱的質(zhì)量和有效性。PLC通過壓力傳感器和變頻器來實現(xiàn)對二次供水壓力的控制，當(dāng)一臺水泵無法通過變頻補水達到所要求的壓力時，控制器可使另一臺備用泵以工頻的方式來達到目的，這樣相互配合，即使有問題存在，也有一定的預(yù)案進行誘導(dǎo)工作。換熱站的運行程序獨立存在于其控制系統(tǒng)PLC內(nèi)，能夠脫離上位機監(jiān)控管理軟件而獨立運行，其運行可以通過中央控制室上位機監(jiān)控管理系統(tǒng)來觀察并實施調(diào)整。在換熱站的工作中，每一個結(jié)構(gòu)和單元都是相互聯(lián)系的，我們可以利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)和通信系統(tǒng)對供熱情況進行數(shù)據(jù)監(jiān)測，并把它傳給管理控制系統(tǒng)，同時接受監(jiān)控管理軟件進行的運行參數(shù)調(diào)整。

參考文獻：

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