plc在換熱站供熱控制系統(tǒng)中應用

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1、.PLC在換熱站供熱控制系統(tǒng)中應用沈陽鷺島電氣工程有限責任公司楊陽1沈陽安新自動化控制有限公司徐建民2摘要：本文給出了換熱站控制系統(tǒng)的工作原理并就PLC在換熱站控制系統(tǒng)中應用進行了闡述。關鍵詞：換熱站控制系統(tǒng)PLCAbstract：Thispaperpresentstheworkingprincipleofheatexchangestationcontrolsystem，AndexpoundsthePLCapplicationintheheatexchangestationcontrolsystem。Keywords：heatexchangestationcontrolsystemPLC1引言

2、換熱站是指連接于一次網與二次網并裝有與用戶連接的相關組件、儀表及控制系統(tǒng)的設備。換熱站一般由汽水或水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)，補水泵組成的補水定壓系統(tǒng)構成。在控制過程中，換熱站主要利用溫度傳感器、壓力傳感器、流量計等傳感器來采集換熱站數(shù)據(jù)信號，并把這些信號傳遞給PLC，形成數(shù)據(jù)信息并上傳，同時進行循環(huán)水泵、補水泵等的PLC自動控制及遠程控制，進而達到換熱站無人值守的目的。PLC是調整和保持熱媒參數(shù)（溫度，壓力和流量），供熱、用熱達到安全運行，熱量交換，熱量分配及系統(tǒng)監(jiān)控、調節(jié)的樞紐。2換熱站控制系統(tǒng)工作原理換熱站控制系統(tǒng)即為熱源提供的蒸汽或熱水在換熱器中與循環(huán)水相混合，被

3、加熱的循環(huán)水經供水管道輸送到用戶，再把用過的熱水經回水管道通過循環(huán)水泵回收到換熱器中加熱循環(huán)使用，利用供、回水溫差產生的熱量給用戶供暖。..在換熱站自控系統(tǒng)中，一次網流量控制回路主要通過調節(jié)一次回水調節(jié)閥來實現(xiàn)。二次網的調節(jié)回路則是通過調節(jié)二次網循環(huán)泵及補水泵轉速來實現(xiàn)。換熱站的所有控制指令主要由熱網指揮調度中心根據(jù)全網平衡算法下發(fā)，而二次網循環(huán)泵及補水泵變頻器轉速則由站內PLC系統(tǒng)依據(jù)各換熱站所帶熱網的實際情況計算得出。換熱站控制系統(tǒng)工作原理如圖2-1所示。換熱站控制系統(tǒng)由3部分組成：?（1）測量儀表及變送器。用于對換熱站的運行參數(shù)進行測量，主要參數(shù)包括一二次供回水溫度、室外溫度、一二次側供

4、回水流量、一二次供回水壓力等。（2）執(zhí)行機構。對于換熱站運行的個調節(jié)機構進行電動調節(jié)，主要由變頻器、循環(huán)水泵電機、補水泵電機等組成。??（3）PLC和上位機。用于對換熱站運行的自動控制和運行參數(shù)進行監(jiān)測控制、記錄、統(tǒng)計、報警、報表打印等。圖2-1換熱站控制系統(tǒng)工作原理3PLC在換熱站控制系統(tǒng)中應用可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController，PLC）實質上是一種專用于工業(yè)控制的計算機，它采用一種可編程的存儲器..，用于內部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算術操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬量輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程。換熱站現(xiàn)場PLC

5、控制站主要功能是對換熱站、供熱沿線各節(jié)點、熱用戶運行參數(shù)（一、二次網溫度、壓力、流量等）、各種設備運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控和采集，并根據(jù)室外溫度的變化對換熱站循環(huán)泵、補水泵和調節(jié)閥進行自動調節(jié)，來實現(xiàn)換熱機組的自動控制。此外，換熱站中上位機以標準的工業(yè)控制計算機作為主要的人機界面，為生產管理級，完成對下位機的監(jiān)控、生產操作管理等，主要面向操作人員；下位機由可編程控制器（PLC）構成，為基礎測控級，完成生產現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集及過程控制等，面向生產過程，換熱站內的PLC為下位機控制。下位機（PLC）采集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)通過網絡反饋給上位機，上位機選用的組態(tài)軟件與數(shù)據(jù)庫結合起來，對所有數(shù)據(jù)進行存儲和分析，并可以配

6、合優(yōu)化軟件進行優(yōu)先控制，使計算機技術與自控技術更完美的結合起來。3.1一次網回路控制換熱站的一次網回路控制，主要是指熱負荷控制。通過控制調節(jié)一次網回路上的電動調節(jié)閥，來調節(jié)換熱站的一次網熱水的流量，保證二次側有一個恒定的供水溫度。控制中心（PLC控制器）根據(jù)目前室外溫度情況，參考熱源的運行情況及換熱站反饋的二次網運行數(shù)據(jù)，計算出換熱站一次網控制閥門的開度指令或二次網目標控制溫度。換熱站自控系統(tǒng)根據(jù)控制中心下發(fā)的指令，控制信號通過網絡協(xié)議輸入到PLC中，從而調節(jié)一次網流量調節(jié)閥閥門開度，從而實現(xiàn)二次供水溫度的恒定。3.2二次網循環(huán)泵控制變頻器的參數(shù)命令通過PLC向變頻器發(fā)出,傳統(tǒng)的換熱站系統(tǒng)循環(huán)

7、泵通常采用工頻泵，循環(huán)泵選定后，換熱站二次網的流量無法進行調整，從而造成換熱站系統(tǒng)無法根據(jù)室外溫度及實際供熱需求來調整，造成熱力及電力資源的浪費，而且大功率的工頻泵在起停時也會對電網造成沖擊。..目前，換熱站自控系統(tǒng)中的循環(huán)泵普遍使用變頻器控制，即對換熱站二次側采用分階段改變流量的調節(jié)方式。把室外溫度分成二個階段，當室外溫度低于某個設定值時，循環(huán)水泵工頻運行；當室外溫度高于設定值時，循環(huán)水泵以0.