魯淑亮

摘 要：在國(guó)民經(jīng)濟(jì)加速發(fā)展和城市化進(jìn)程不斷加快的背景下，北方地區(qū)高層住宅的供熱模式已經(jīng)發(fā)展為成熟的集中供熱模式。該模式借助于網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、可編程自動(dòng)控制技術(shù)、GPRS定位技術(shù)等，已經(jīng)建立起較為成熟和完備的換熱站供熱自動(dòng)控制系統(tǒng)。PLC技術(shù)在該系統(tǒng)中起到極為關(guān)鍵的作用。因此，本文以換熱站供熱控制系統(tǒng)中PLC技術(shù)的應(yīng)用分析為主，從換熱站供熱控制系統(tǒng)概述、PLC技術(shù)在換熱站供熱系統(tǒng)中的應(yīng)用分析兩方面展開，以期能夠優(yōu)化當(dāng)前的熱網(wǎng)自動(dòng)控制系統(tǒng)，促進(jìn)供熱企業(yè)的穩(wěn)定健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：換熱站；供熱控制系統(tǒng)；PLC技術(shù)；應(yīng)用分析

在高層住宅集中供熱工程應(yīng)用日益廣泛的背景下，通過(guò)可編程控制技術(shù)（PLC）與GPRS無(wú)線通信技術(shù)來(lái)搭建換熱站遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)平臺(tái)，已經(jīng)成為目前供熱企業(yè)熱網(wǎng)供熱控制系統(tǒng)的主要模式。自動(dòng)化的熱網(wǎng)控制系統(tǒng)可以有效滿足不同的壓力、溫度、熱量等多元需求，借助于熱交換系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、供水系統(tǒng)來(lái)保證換熱站自動(dòng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定正常運(yùn)用，其中PLC技術(shù)所起的作用是不可忽視的。為此，下面本文將首先分析換熱站的相關(guān)工藝以及換熱站的監(jiān)控系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上分析PLC技術(shù)在換熱站供熱系統(tǒng)中的具體應(yīng)用，以期能強(qiáng)化換熱站的熱網(wǎng)自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，促進(jìn)國(guó)家供暖工程的進(jìn)一步發(fā)展。

1 換熱站供熱控制系統(tǒng)概述

1.1 換熱站相關(guān)工藝概述

換熱站是指與供熱系統(tǒng)相匹配的熱量控制或監(jiān)控組件、儀表等設(shè)備的總稱，主要有3個(gè)子系統(tǒng)：換熱系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、補(bǔ)水定壓系統(tǒng)。換熱系統(tǒng)主要由汽水換熱器、水水換熱器組成；循環(huán)系統(tǒng)的主要元件是變頻循環(huán)水泵；補(bǔ)水定壓系統(tǒng)的主要元件是補(bǔ)水水泵。這3個(gè)子系統(tǒng)是通過(guò)一次網(wǎng)和二次網(wǎng)與用戶連接，在實(shí)際工作過(guò)程中換熱站是通過(guò)幾類傳感器來(lái)采集換熱站所輸入或輸出的信號(hào)。

1.2 換熱站監(jiān)控系統(tǒng)概述

換熱站監(jiān)控系統(tǒng)是控制供暖系統(tǒng)供暖效能的核心控制站，其主要原理是把蒸汽或熱水在換熱器中與循環(huán)水混合，通過(guò)回路水溫產(chǎn)生的溫差熱量來(lái)為用戶供暖。它的工作過(guò)程是首先使蒸汽或熱水在換熱器中與循環(huán)水相混合，混合之后的循環(huán)水被加熱之后經(jīng)過(guò)供水管道輸送給用戶，然后把用過(guò)的熱水經(jīng)回水管道、通過(guò)循環(huán)水泵回收到換熱器中，從而對(duì)蒸汽或熱水進(jìn)行加熱循環(huán)使用，從而為用戶源源不斷地提供熱量。在自動(dòng)供暖過(guò)程中，換熱站的自動(dòng)控制系統(tǒng)是關(guān)鍵的組成部分，主要包括一次網(wǎng)回路和二次網(wǎng)回路兩個(gè)部分。

在換熱站自動(dòng)控制系統(tǒng)中，一次網(wǎng)流量控制回路主要是通過(guò)調(diào)節(jié)一次回水調(diào)節(jié)閥來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的流量和溫度控制。二次網(wǎng)調(diào)節(jié)回路是通過(guò)調(diào)節(jié)二次網(wǎng)循環(huán)泵與補(bǔ)水泵的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)控制。PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)相當(dāng)于發(fā)送所有控制指令的熱網(wǎng)指揮調(diào)度中心。

2 PLC技術(shù)在換熱站供熱系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

2.1 PLC監(jiān)控平臺(tái)

PLC是指可編程邏輯控制器，實(shí)質(zhì)上是一種專門用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)。它的特殊功能是通過(guò)可編程的存儲(chǔ)器來(lái)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制等計(jì)算機(jī)操作指令，并通過(guò)各種信息模擬量的輸入或輸出來(lái)控制機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程。PLC技術(shù)主要是通過(guò)對(duì)換熱站、供熱沿線各節(jié)點(diǎn)、用戶的運(yùn)行參數(shù)、各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)等來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控和采集數(shù)據(jù)信息，并根據(jù)室外溫差的變化來(lái)調(diào)節(jié)循環(huán)泵、補(bǔ)水泵和各調(diào)節(jié)閥的工作狀態(tài)，使用戶供熱能夠保持恒溫。在此過(guò)程中，可編程控制器PLC的主要功能是完成對(duì)供熱現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)采集和過(guò)程控制，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)技術(shù)和可編程控制技術(shù)的完美結(jié)合。

2.2 一次網(wǎng)回路控制

一次網(wǎng)回路控制的主要功能是通過(guò)調(diào)節(jié)一次網(wǎng)控制回路上的熱負(fù)荷進(jìn)行控制，智能開啟或關(guān)閉一次網(wǎng)回路上的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，通過(guò)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥來(lái)調(diào)節(jié)換熱站的一次網(wǎng)熱水的流量。通過(guò)一次網(wǎng)回路保證二次供水的恒定溫度。具體的回路控制過(guò)程是控制中心PLC控制器會(huì)根據(jù)當(dāng)時(shí)的室外溫度狀況、熱源的運(yùn)行情況、換熱站所返回的二次網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過(guò)智能換算得出一次網(wǎng)控制閥門的指令信息，據(jù)此來(lái)控制一次網(wǎng)以及二次網(wǎng)的控制溫度目標(biāo)。

2.3 二次網(wǎng)循環(huán)泵與定壓補(bǔ)水控制

為了有效減少循環(huán)泵在啟停時(shí)所耗費(fèi)的大量電力及熱力資源，減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊，因此目前的換熱站自動(dòng)控制系統(tǒng)的循環(huán)泵普遍采用了變頻器控制系統(tǒng)。改進(jìn)之后的變頻器自動(dòng)控制系統(tǒng)，通過(guò)分階段改變流量的調(diào)節(jié)方式有效實(shí)現(xiàn)了智能控制溫度，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)室外溫差進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)來(lái)滿足實(shí)際工作的需求，調(diào)整換熱站自動(dòng)控制系統(tǒng)的能力。當(dāng)室外溫度低于設(shè)定值時(shí)，循環(huán)水會(huì)啟動(dòng)運(yùn)行；當(dāng)室外溫度高于設(shè)定值時(shí)，循環(huán)水泵會(huì)以0.75的工頻運(yùn)行，此時(shí)系統(tǒng)的循環(huán)水量會(huì)相應(yīng)減少。改進(jìn)后的變頻控制器的主要優(yōu)點(diǎn)是可以通過(guò)變頻器的參數(shù)命令來(lái)改變傳統(tǒng)的換熱站自動(dòng)控制系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)二次網(wǎng)流量的智能控制。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上述分析，我們發(fā)現(xiàn)，換熱站的供熱控制系統(tǒng)在節(jié)省人力物力財(cái)力、提高控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)質(zhì)量、節(jié)約電能熱能等能源方面意義重大，而可編程自動(dòng)控制技術(shù)（PLC）在其中發(fā)揮了重要作用。PLC技術(shù)的進(jìn)一步成熟和發(fā)展對(duì)推動(dòng)換熱站無(wú)線遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)和應(yīng)用提供了更大的優(yōu)勢(shì)，為供熱企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展開辟了嶄新的道路。本文旨在通過(guò)對(duì)PLC控制工藝的相關(guān)信息的分析，以期能促進(jìn)供熱企業(yè)供熱系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制技術(shù)的成熟和發(fā)展，最終能促進(jìn)供熱企業(yè)生產(chǎn)管理水平的不斷提升。

參考文獻(xiàn)

[1]黃文，管昌生.城市集中供熱研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].國(guó)外建筑科技，2004，25（5）：78-80.

[2]丁世馨，韓龍.集中供熱工程無(wú)人值守?fù)Q熱站自動(dòng)控制系統(tǒng)[J].區(qū)域供熱，2007，（4）：23-30.

（作者單位：大慶油田礦區(qū)服務(wù)事業(yè)部物業(yè)三公司技術(shù)服務(wù)中心）