换热站供热控制系统中PLC技术的应用分析

鲁淑亮

摘 要：在国民经济加速发展和城市化进程不断加快的背景下，北方地区高层住宅的供热模式已经发展为成熟的集中供热模式。该模式借助于网络通信技术、可编程自动控制技术、GPRS定位技术等，已经建立起较为成熟和完备的换热站供热自动控制系统。PLC技术在该系统中起到极为关键的作用。因此，本文以换热站供热控制系统中PLC技术的应用分析为主，从换热站供热控制系统概述、PLC技术在换热站供热系统中的应用分析两方面展开，以期能够优化当前的热网自动控制系统，促进供热企业的稳定健康发展。

关键词：换热站；供热控制系统；PLC技术；应用分析

在高层住宅集中供热工程应用日益广泛的背景下，通过可编程控制技术（PLC）与GPRS无线通信技术来搭建换热站远程控制系统平台，已经成为目前供热企业热网供热控制系统的主要模式。自动化的热网控制系统可以有效满足不同的压力、温度、热量等多元需求，借助于热交换系统、循环系统、供水系统来保证换热站自动控制系统的稳定正常运用，其中PLC技术所起的作用是不可忽视的。为此，下面本文将首先分析换热站的相关工艺以及换热站的监控系统，并在此基础上分析PLC技术在换热站供热系统中的具体应用，以期能强化换热站的热网自动调节功能，促进国家供暖工程的进一步发展。

1 换热站供热控制系统概述

1.1 换热站相关工艺概述

换热站是指与供热系统相匹配的热量控制或监控组件、仪表等设备的总称，主要有3个子系统：换热系统、循环系统、补水定压系统。换热系统主要由汽水换热器、水水换热器组成；循环系统的主要元件是变频循环水泵；补水定压系统的主要元件是补水水泵。这3个子系统是通过一次网和二次网与用户连接，在实际工作过程中换热站是通过几类传感器来采集换热站所输入或输出的信号。

1.2 换热站监控系统概述

换热站监控系统是控制供暖系统供暖效能的核心控制站，其主要原理是把蒸汽或热水在换热器中与循环水混合，通过回路水温产生的温差热量来为用户供暖。它的工作过程是首先使蒸汽或热水在换热器中与循环水相混合，混合之后的循环水被加热之后经过供水管道输送给用户，然后把用过的热水经回水管道、通过循环水泵回收到换热器中，从而对蒸汽或热水进行加热循环使用，从而为用户源源不断地提供热量。在自动供暖过程中，换热站的自动控制系统是关键的组成部分，主要包括一次网回路和二次网回路两个部分。

在换热站自动控制系统中，一次网流量控制回路主要是通过调节一次回水调节阀来实现对整个系统的流量和温度控制。二次网调节回路是通过调节二次网循环泵与补水泵的转速来实现控制。PLC自动控制系统相当于发送所有控制指令的热网指挥调度中心。

2 PLC技术在换热站供热系统中的应用分析

2.1 PLC监控平台

PLC是指可编程逻辑控制器，实质上是一种专门用于工业控制的计算机。它的特殊功能是通过可编程的存储器来执行逻辑运算、顺序控制等计算机操作指令，并通过各种信息模拟量的输入或输出来控制机械生产过程。PLC技术主要是通过对换热站、供热沿线各节点、用户的运行参数、各设备的运行状态等来实时监控和采集数据信息，并根据室外温差的变化来调节循环泵、补水泵和各调节阀的工作状态，使用户供热能够保持恒温。在此过程中，可编程控制器PLC的主要功能是完成对供热现场的数据采集和过程控制，从而实现计算机技术和可编程控制技术的完美结合。

2.2 一次网回路控制

一次网回路控制的主要功能是通过调节一次网控制回路上的热负荷进行控制，智能开启或关闭一次网回路上的电动调节阀，通过电动调节阀来调节换热站的一次网热水的流量。通过一次网回路保证二次供水的恒定温度。具体的回路控制过程是控制中心PLC控制器会根据当时的室外温度状况、热源的运行情况、换热站所返回的二次网运行数据，通过智能换算得出一次网控制阀门的指令信息，据此来控制一次网以及二次网的控制温度目标。

2.3 二次网循环泵与定压补水控制

为了有效减少循环泵在启停时所耗费的大量电力及热力资源，减少对电网的冲击，因此目前的换热站自动控制系统的循环泵普遍采用了变频器控制系统。改进之后的变频器自动控制系统，通过分阶段改变流量的调节方式有效实现了智能控制温度，实现了根据室外温差进行相应调节来满足实际工作的需求，调整换热站自动控制系统的能力。当室外温度低于设定值时，循环水会启动运行；当室外温度高于设定值时，循环水泵会以0.75的工频运行，此时系统的循环水量会相应减少。改进后的变频控制器的主要优点是可以通过变频器的参数命令来改变传统的换热站自动控制系统，从而实现对二次网流量的智能控制。

3 结束语

通过上述分析，我们发现，换热站的供热控制系统在节省人力物力财力、提高控制系统的调节质量、节约电能热能等能源方面意义重大，而可编程自动控制技术（PLC）在其中发挥了重要作用。PLC技术的进一步成熟和发展对推动换热站无线远程控制系统的进一步改进和应用提供了更大的优势，为供热企业的进一步发展开辟了崭新的道路。本文旨在通过对PLC控制工艺的相关信息的分析，以期能促进供热企业供热系统远程控制技术的成熟和发展，最终能促进供热企业生产管理水平的不断提升。

参考文献

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[2]丁世馨，韩龙.集中供热工程无人值守换热站自动控制系统[J].区域供热，2007，（4）：23-30.

（作者单位：大庆油田矿区服务事业部物业三公司技术服务中心）