基于S7—200PLC的熱力公司換熱站控制系統設計

閆全龍

摘 要：隨著社會經濟的發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，這關乎到老百姓的生活質量，甚至是生存。在以往的常規模式供熱中，為了實現較好的工作狀態和工作質量，大多數熱力公司換熱站采取人工調配和人工控制的方式進行作業。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節溫度，工作效率較差。近些年，為了優化換熱站的工作效率和服務質量，開發能充分適應熱負荷不斷變化的細調節運行方式，設計熱力公司換熱站控制系統已經成為目前研究的重要課題之一。隨著科學技術的進步，逐步實現熱力公司換熱站控制系統的網絡化、自動化和智能化已經成為當前和未來發展的一種必然要求。

關鍵詞：S7-200PLC；熱力公司；換熱站；控制系統；智能化

熱力公司換熱站的出現不是一蹴而就的，而是一個系統化的工程。它產生于19世紀末期，是隨著科學技術的進步和人們的生活需要而產生的。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域供應熱能。以這種方式供暖不但提升了人們的生活質量，還提高了供暖的安全性和環保性。

1.換熱站概述及發展現狀

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性區別，無論是在工作效能上還是供暖質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）加熱到具有一定參數的地方；而目前的換熱站是為了把鍋爐房生產的高溫熱水轉換成能夠直接給用戶供熱的熱水。嚴格意義上來說，換熱站只是一個中轉站而已。在筆者的調查來看，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，它不是供熱供暖設施的全部，只是其中的一個有機組成部分。現在的換熱站內部設備較為簡單清晰，主要分為兩大塊，其中一塊是采暖系統，另一塊是民用生活系統。就我國而言，換熱站基本上沒有民用熱水設施。在國內，很多換熱站雖然近些年取得了非常大的發展和進步，但是還沒有完全實現智能化和自動化作業，還需要一定的人，并且造成了一定的環境污染。為此，還需要我們不斷研究，以提升它的工作效能，盡快實現換熱站工作的網絡化、自動化、智能化和環保化。

2.換熱站系統的有機構成

從專業的角度來分析，換熱站其實是與一次網與二次網相連接并裝有與用戶連接的相關設備、儀表和控制設備的機房，是實現供暖安全和供暖保障的重要元素，也可以調控和監管供熱過程。換熱站一般由汽水換熱器組成的換熱系統、循環水泵組成的循環系統、補水泵組成的補水系統構成。

換熱站的工作是非常嚴謹的，需要一定的科學技術和先進的理論作為指導，針對換熱站的工作來說，它的構成系統主要包括三個方面，分別是測量儀表及變送器、執行機構和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的控制系統硬件設備，主要包括換熱器、循環泵、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.系統總體方案設計思路

集中供熱系統的控制是一個系統較為復雜、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構成，控制柜具有循環水泵系統和補水系統的控制功能，有手動和自動運行模式，也有工頻和變頻運行模式。在這種工作狀態下，系統方案的設計才是較為有效的。PLC可以根據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。這種監測可以實現數據的傳輸，然后系統依據傳輸的數據調節供熱的情況，最終提高供熱的質量和有效性。PLC通過壓力傳感器和變頻器來實現對二次供水壓力的控制，當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，也有一定的預案進行誘導工作。換熱站的運行程序獨立存在于其控制系統PLC內，能夠脫離上位機監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控管理系統來觀察并實施調整。在換熱站的工作中，每一個結構和單元都是相互聯系的，我們可以利用網絡技術、計算機技術和通信系統對供熱情況進行數據監測，并把它傳給管理控制系統，同時接受監控管理軟件進行的運行參數調整。

參考文獻：

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