PLC在换热站供热控制新版系统中应用.doc

PLC在换热站供热控制系统中应用沈阳鹭岛电气工程有限责任企业杨阳1沈阳安新自动化控制徐建民2摘要：本文给出了换热站控制系统工作原理并就PLC在换热站控制系统中应用进行了叙述。关键词：换热站控制系统PLCAbstract：Thispaperpresentstheworkingprincipleofheatexchangestationcontrolsystem，AndexpoundsthePLCapplicationintheheatexchangestationcontrolsystem。Keywords：heatexchangestationcontrolsystemPLC1引言换热站是指连接于一次网和二次网并装有和用户连接相关组件、仪表及控制系统设备。换热站通常由汽水或水水换热器组成换热系统，循环水泵组成循环系统，补水泵组成补水定压系统组成。在控制过程中，换热站关键利用温度传感器、压力传感器、流量计等传感器来采集换热站数据信号，并把这些信号传输给PLC，形成数据信息并上传，同时进行循环水泵、补水泵等PLC自动控制及远程控制，进而达成换热站无人值守目标。PLC是调整和保持热媒参数（温度，压力和流量），供热、用热达成安全运行，热量交换，热量分配及系统监控、调整枢纽。2换热站控制系统工作原理换热站控制系统即为热源提供蒸汽或热水在换热器中和循环水相混合，被加热循环水经供水管道输送到用户，再把用过热水经回水管道经过循环水泵回收到换热器中加热循环使用，利用供、回水温差产生热量给用户供暖。在换热站自控系统中，一次网流量控制回路关键经过调整一次回水调整阀来实现。二次网调整回路则是经过调整二次网循环泵及补水泵转速来实现。换热站全部控制指令关键由热网指挥调度中心依据全网平衡算法下发，而二次网循环泵及补水泵变频器转速则由站内PLC系统依据各换热站所带热网实际情况计算得出。换热站控制系统工作原理图2-1所表示。换热站控制系统由3部分组成：（1）测量仪表及变送器。用于对换热站运行参数进行测量，关键参数包含一二次供回水温度、室外温度、一二次侧供回水流量、一二次供回水压力等。（2）实施机构。对于换热站运行个调整机构进行电动调整，关键由变频器、循环水泵电机、补水泵电机等组成。（3）PLC和上位机。用于对换热站运行自动控制和运行参数进行监测控制、统计、统计、报警、报表打印等。图2-1换热站控制系统工作原理3PLC在换热站控制系统中应用可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController，PLC）实质上是一个专用于工业控制计算机，它采取一个可编程存放器，用于内部存放程序，实施逻辑运算、次序控制、定时、计数和算术操作等面向用户指令，并经过数字或模拟量输入/输出控制多种类型机械或生产过程。换热站现场PLC控制站关键功效是对换热站、供热沿线各节点、热用户运行参数（一、二次网温度、压力、流量等）、多种设备运行状态进行实时监控和采集，并依据室外温度改变对换热站循环泵、补水泵和调整阀进行自动调整，来实现换热机组自动控制。另外，换热站中上位机以标准工业控制计算机作为关键人机界面，为生产管理级，完成对下位机监控、生产操作管理等，关键面向操作人员；下位机由可编程控制器（PLC）组成，为基础测控级，完成生产现场数据采集及过程控制等，面向生产过程，换热站内PLC为下位机控制。下位机（PLC）采集现场数据经过网络反馈给上位机，上位机选择组态软件和数据库结合起来，对全部数据进行存放和分析，并能够配合优化软件进行优先控制，使计算机技术和自控技术更完美结合起来。3.1一次网回路控制换热站一次网回路控制，关键是指热负荷控制。经过控制调整一次网回路上电动调整阀，来调整换热站一次网热水流量，确保二次侧有一个恒定供水温度。控制中心（PLC控制器）依据现在室外温度情况，参考热源运行情况及换热站反馈二次网运行数据，计算出换热站一次网控制阀门开度指令或二次网目标控制温度。换热站自控系统依据控制中心下发指令，控制信号经过网络协议输入到PLC中，从而调整一次网流量调整阀阀门开度，从而实现二次供水温度恒定。3.2二次网循环泵控制变频器参数命令经过PLC向变频器发出,传统换热站系统循环泵通常采取工频泵，循环泵选定后，换热站二次网流量无法进行调整，从而造成换热站系统无法依据室外温度及实际供热需求来调整，造成热力及电力资源浪费，而且大功率工频泵在起停时也会对电网造成冲击。现在，换热站自控系统中循环泵普遍使用变频器控制，即对换热站二次侧采取分阶段改变流量调整方法。把室外温度分成二个阶段，当室外温度低于某个设定值时，循环水泵工频运行；当室外温度高于设定值时，循环水泵以0.75工频运行，此时系统循环水量也就对应减小。3.3二次网定压补水控制在热负荷较大系统中，我们采取补水泵变频控制，对补水系统进行正