plc在換熱站供熱控制系統(tǒng)中應(yīng)用

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1、.PLC在換熱站供熱控制系統(tǒng)中應(yīng)用沈陽鷺島電氣工程有限責(zé)任公司楊陽1沈陽安新自動(dòng)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(yīng)用進(jìn)行了闡述。關(guān)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(wǎng)與二次網(wǎng)并裝有與用戶連接的相關(guān)組件、儀表及控制系統(tǒng)的設(shè)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(bǔ)水泵組成的補(bǔ)水定壓系統(tǒng)構(gòu)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(jì)等傳感器來采集換熱站數(shù)據(jù)信號(hào)，并把這些信號(hào)傳遞給PLC，形成數(shù)據(jù)信息并上傳，同時(shí)進(jìn)行循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵等的PLC自動(dòng)控制及遠(yuǎn)程控制，進(jìn)而達(dá)到換熱站無人值守的目的。PLC是調(diào)整和保持熱媒參數(shù)（溫度，壓力和流量），供熱、用熱達(dá)到安全運(yùn)行，熱量交換，熱量分配及系統(tǒng)監(jiān)控、調(diào)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(jīng)供水管道輸送到用戶，再把用過的熱水經(jīng)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(chǎn)生的熱量給用戶供暖。..在換熱站自控系統(tǒng)中，一次網(wǎng)流量控制回路主要通過調(diào)節(jié)一次回水調(diào)節(jié)閥來實(shí)現(xiàn)。二次網(wǎng)的調(diào)節(jié)回路則是通過調(diào)節(jié)二次網(wǎng)循環(huán)泵及補(bǔ)水泵轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)。換熱站的所有控制指令主要由熱網(wǎng)指揮調(diào)度中心根據(jù)全網(wǎng)平衡算法下發(fā)，而二次網(wǎng)循環(huán)泵及補(bǔ)水泵變頻器轉(zhuǎn)速則由站內(nèi)PLC系統(tǒng)依據(jù)各換熱站所帶熱網(wǎng)的實(shí)際情況計(jì)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(duì)換熱站的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)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(cè)供

4、回水流量、一二次供回水壓力等。（2）執(zhí)行機(jī)構(gòu)。對(duì)于換熱站運(yùn)行的個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行電動(dòng)調(diào)節(jié)，主要由變頻器、循環(huán)水泵電機(jī)、補(bǔ)水泵電機(jī)等組成。??（3）PLC和上位機(jī)。用于對(duì)換熱站運(yùn)行的自動(dòng)控制和運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測控制、記錄、統(tǒng)計(jì)、報(bào)警、報(bào)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(yīng)用可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController，PLC）實(shí)質(zhì)上是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，它采用一種可編程的存儲(chǔ)器..，用于內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)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(jī)械或生產(chǎn)過程。換熱站現(xiàn)場PLC

5、控制站主要功能是對(duì)換熱站、供熱沿線各節(jié)點(diǎn)、熱用戶運(yùn)行參數(shù)（一、二次網(wǎng)溫度、壓力、流量等）、各種設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和采集，并根據(jù)室外溫度的變化對(duì)換熱站循環(huán)泵、補(bǔ)水泵和調(diào)節(jié)閥進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，來實(shí)現(xiàn)換熱機(jī)組的自動(dòng)控制。此外，換熱站中上位機(jī)以標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)作為主要的人機(jī)界面，為生產(chǎn)管理級(jí)，完成對(duì)下位機(jī)的監(jiān)控、生產(chǎn)操作管理等，主要面向操作人員；下位機(jī)由可編程控制器（PLC）構(gòu)成，為基礎(chǔ)測控級(jí)，完成生產(chǎn)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集及過程控制等，面向生產(chǎn)過程，換熱站內(nèi)的PLC為下位機(jī)控制。下位機(jī)（PLC）采集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)反饋給上位機(jī)，上位機(jī)選用的組態(tài)軟件與數(shù)據(jù)庫結(jié)合起來，對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和分析，并可以配

6、合優(yōu)化軟件進(jìn)行優(yōu)先控制，使計(jì)算機(jī)技術(shù)與自控技術(shù)更完美的結(jié)合起來。3.1一次網(wǎng)回路控制換熱站的一次網(wǎng)回路控制，主要是指熱負(fù)荷控制。通過控制調(diào)節(jié)一次網(wǎng)回路上的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，來調(diào)節(jié)換熱站的一次網(wǎng)熱水的流量，保證二次側(cè)有一個(gè)恒定的供水溫度?？刂浦行模≒LC控制器）根據(jù)目前室外溫度情況，參考熱源的運(yùn)行情況及換熱站反饋的二次網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，計(jì)算出換熱站一次網(wǎng)控制閥門的開度指令或二次網(wǎng)目標(biāo)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(hào)通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議輸入到PLC中，從而調(diào)節(jié)一次網(wǎng)流量調(diào)節(jié)閥閥門開度，從而實(shí)現(xiàn)二次供水溫度的恒定。3.2二次網(wǎng)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(wǎng)的流量無法進(jìn)行調(diào)整，從而造成換熱站系統(tǒng)無法根據(jù)室外溫度及實(shí)際供熱需求來調(diào)整，造成熱力及電力資源的浪費(fèi)，而且大功率的工頻泵在起停時(shí)也會(huì)對(duì)電網(wǎng)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(duì)換熱站二次側(cè)采用分階段改變流量的調(diào)節(jié)方式。把室外溫度分成二個(gè)階段，當(dāng)室外溫度低于某個(gè)設(shè)定值時(shí)，循環(huán)水泵工頻運(yùn)行；當(dāng)室外溫度高于設(shè)定值時(shí)，循環(huán)水泵以0.