【摘 要】可編程、變頻器、壓力變送器和溫度變送器等元件組成的換熱站智能控制系統(tǒng)，主要介紹了換熱站系統(tǒng)構成、自動控制系統(tǒng)設計。此控制系統(tǒng)在多家電廠進行了調(diào)試，用戶比較滿意。系統(tǒng)自動化程度高，可實現(xiàn)遠程監(jiān)控，安全可靠、便于檢修與維護。
1 前言
隨著經(jīng)濟的發(fā)展，全國范圍內(nèi)的環(huán)保、節(jié)能的呼聲越來越高，利用先金的科學技術，合理分配熱量，讓現(xiàn)有的熱能充分發(fā)揮作用，為更多的用戶提供更好的供熱服務是供熱企業(yè)的shou要任務。將微機監(jiān)控和自動化控制引入供熱系統(tǒng)中，對供熱系統(tǒng)的調(diào)節(jié)實現(xiàn)由手動到自動的轉變，這才能滿足新形勢下的供熱需求。
2 換熱站的概述
換熱站主要是通過換熱器設備將熱電場產(chǎn)生一次高溫水和用戶二次網(wǎng)低溫回水進行封閉，將熱量進行交換，然后通過循環(huán)泵設備來克服二次網(wǎng)形成的阻力，#后將熱水傳送到室內(nèi)的散熱裝置中。
3 換熱站系統(tǒng)的控制
3.1 控制目的及主要受控設備
換熱站系統(tǒng)控制目的：通過對循環(huán)泵、補水泵、熱交換器、溫控閥、系統(tǒng)管路調(diào)節(jié)閥進行控制，調(diào)整系統(tǒng)各應用工況的運行模式，在#經(jīng)濟的情況下給末端提供一穩(wěn)定的供水溫度。同時，提高系統(tǒng)的自動化水平，提高系統(tǒng)的管理效率和降低管理勞動強度。
如圖1 所示控制柜對管道中的壓力溫度進行采集然后對控制循環(huán)泵、補水泵、溫控閥、水箱液位等進行控制。
3.2 電控系統(tǒng)的設計
（1）根據(jù)設備運行流程及控制的電氣元件，安排PLC 的接口，寫出I/O 地址分配表。
（2） 觸摸屏與PLCCOM1 口進行通訊， 打印板通過PLCCOM2 口進行通訊。
（3）程序設計。
①控制流程：PLC 上電運行后，shou先對程序進行初始化，通過觸摸屏設定二次側供回水壓力、溫度、一次側回水壓力溫度、換熱器出水溫度和超溫溫度等控制參數(shù)。打到自動位置后，啟動控制。程序進行周期掃描和PID 控制，分別進行壓力、溫度等數(shù)值的采樣，經(jīng)過程序內(nèi)部運算，與設定值比較，根據(jù)結果進行PID 調(diào)節(jié)，計算出的數(shù)值給出開關量和模擬量信號，控制水泵啟停和變頻器頻率調(diào)節(jié)。
②可編程程序設計：自動控制系統(tǒng)由PLC、變頻器、壓力變送器、溫度變送器、液位變送器等主要電氣元件構成。補水泵通過回水壓力控制啟停；循環(huán)泵變頻運行，頻率通過供回水壓差來調(diào)節(jié)；冷凝泵通過冷凝水箱水位運行。補水泵控制原理：通過回水壓力變送器將電流信號傳送到PLC，通過PLC 運算，反饋值與設定值作比較，當壓力到設定下限值時，PLC 給出信號自動啟動補水泵；當壓力到設定上限值時，PLC 給出信號自動停止補水泵；同時補水水箱水位低于保護值時，補水泵強制停泵。
循環(huán)泵控制原理：通過回水壓力變送器與供水壓力變送器分別將電流信號傳送到PLC，通過PLC 運算，反饋的供回水壓差值與設定的壓差值作比較，當?shù)陀谠O定值時，PLC 輸出電壓信號給變頻器，循環(huán)泵頻率線性遞增，轉速加快；當高于設定值時，PLC 內(nèi)同樣輸出電壓信號給變頻器，循環(huán)泵頻率線性遞減，轉速降低；當接近設定值時，循環(huán)泵恒速運行。
冷凝泵控制原理：冷凝水箱中的磁翻板液位計將電流信號傳送到PLC，通過PLC 運算，反饋值與設定值作比較，當水箱水位到設定上限值時，PLC 給出信號自動啟動冷凝泵指令；當水位到設定下限值時，PLC 給出信號自動停止冷凝泵指令。
例：下圖的程序為溫度與壓力的采集程序，shou先將AIW0（通道一）中采集的模擬數(shù)據(jù)傳送至VW140 中，通過運算得到溫度或壓力值；圖中的程序同時還可以檢測變送器的是否損壞，如果損壞將會發(fā)出一個變送器損壞請檢修的指令，此檢測功能還可以手動選擇取消。
③觸摸屏程序設計：該設備使用了西門子6AV6648-0AE11-3AX0 系列觸摸屏，能實時監(jiān)視系統(tǒng)和設備的運行狀態(tài)、運行參數(shù)，及時報告設備的故障和解決方法，對現(xiàn)場設備進行操作。
4 結語
換熱站控制系統(tǒng)采用了PLC 控制技術、變頻調(diào)試技術和電子信號技術，實現(xiàn)了對換熱站的壓力和溫度的自動控制，不僅節(jié)省設備成本還提高了設備的自動化程度，使設備可靠、穩(wěn)定地運行。并且能通過以太網(wǎng)通訊，使中控室接收各種信號，還可以通過觸摸屏設定參數(shù)，一鍵啟停，實現(xiàn)遠程監(jiān)控功能。
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