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行業(yè)背景

隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步和居民生活水平逐步提高，集中供熱因其節(jié)能、環(huán)保等顯著優(yōu)勢(shì)日漸成為眾多小區(qū)供熱發(fā)展的主要趨勢(shì)。在傳統(tǒng)供熱模式下，為滿足供熱需求，二次換熱站內(nèi)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)多為人工調(diào)節(jié)。由于室外溫度和供熱需求的不斷變化，需要頻繁的進(jìn)行人工調(diào)節(jié)才能保障二次供水溫度滿足基本需求。人工調(diào)節(jié)只能夠根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值進(jìn)行控制和參數(shù)設(shè)定，進(jìn)而達(dá)到粗調(diào)節(jié)，不能很好的保證用戶室內(nèi)溫度維持穩(wěn)定，并且熱網(wǎng)運(yùn)營成本高、能效低。

隨著熱網(wǎng)建設(shè)成本和運(yùn)行成本的增加，供熱行業(yè)一直在探索開發(fā)能充分適應(yīng)熱負(fù)荷不斷變化的換熱站自動(dòng)的調(diào)節(jié)運(yùn)行方式，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)換熱站穩(wěn)定可靠運(yùn)行和無人值守，達(dá)到較好的供熱效果和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。隨著自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，近幾年新建及改造換熱站都采用較先進(jìn)的無人值守?fù)Q熱站自動(dòng)控制技術(shù)，在換熱站的管理、維護(hù)、節(jié)能、安全性等方面有了很大的提升，實(shí)現(xiàn)換熱站自動(dòng)化、智能化、信息化，成為換熱站控制發(fā)展的必然趨勢(shì)。

基于藍(lán)普鋒PLC的無人值守?fù)Q熱站監(jiān)控系統(tǒng)，既可以實(shí)現(xiàn)換熱站穩(wěn)定可靠運(yùn)行和無人值守，同時(shí)可以遠(yuǎn)程監(jiān)控?fù)Q熱站實(shí)時(shí)工況數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)換熱站遠(yuǎn)程維護(hù)、調(diào)度管理。藍(lán)普鋒PLC單CPU本體自帶多個(gè)通訊接口，擴(kuò)展模塊帶載能力強(qiáng)，特別是擴(kuò)展模擬量可達(dá)200點(diǎn)，模擬量采集控制精度高，廣泛應(yīng)用于無人值守?fù)Q熱站自動(dòng)控制系統(tǒng)。

二、系統(tǒng)介紹

換熱站，又稱二次換熱站，是熱網(wǎng)系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)，它將一次側(cè)蒸汽或高溫水中的熱量，傳遞給可以直接進(jìn)入用戶末端的采暖熱水。換熱站一般是由換熱器組成的換熱系統(tǒng)，循環(huán)水泵組成的循環(huán)系統(tǒng)，補(bǔ)水泵組成的補(bǔ)水系統(tǒng)以及PLC和控制柜組成的控制系統(tǒng)四部分組成。區(qū)域熱網(wǎng)調(diào)度中心負(fù)責(zé)監(jiān)控管理區(qū)域熱源（如鍋爐房）和換熱站等，通過上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)區(qū)域內(nèi)熱源和換熱站進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。無人值守?fù)Q熱站在控制過程中，一般是由PLC對(duì)換熱站內(nèi)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行采集，如一次側(cè)、二次側(cè)的供回水溫度、壓力，以及室外溫度、累計(jì)熱量、瞬時(shí)流量、三相電參數(shù)等，對(duì)循環(huán)泵、補(bǔ)水泵等進(jìn)行變頻、工頻控制，通過以太網(wǎng)、4G、串口、無線射頻等將運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)上傳至熱網(wǎng)調(diào)度中心，用于調(diào)度分析。

       2.1 控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)：

無人值守?fù)Q熱站監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)多層次的復(fù)雜控制系統(tǒng)，首先需要實(shí)現(xiàn)換熱站的自動(dòng)控制和無人值守，其次是將換熱站的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)上傳至區(qū)域調(diào)度中心，進(jìn)行統(tǒng)一管理和調(diào)度。

PLC必須保證換熱站內(nèi)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行，可以根據(jù)室外溫度傳感器測(cè)量的室外溫度或者用戶設(shè)定溫度對(duì)一次側(cè)流量進(jìn)行控制，以達(dá)到對(duì)二次供水溫度進(jìn)行控制，提高供熱質(zhì)量的目的。PLC通過供水壓力傳感器和循環(huán)水泵變頻器來實(shí)現(xiàn)對(duì)二次供水壓力的控制，通過回水壓力傳感器和補(bǔ)水泵變頻器來實(shí)現(xiàn)對(duì)二次回水壓力的控制。

換熱站的運(yùn)行程序存在于其控制系統(tǒng)PLC內(nèi)，能夠脫離上位機(jī)監(jiān)控管理軟件而運(yùn)行，其運(yùn)行可以控制室上位機(jī)監(jiān)控管理系統(tǒng)來觀察并實(shí)施調(diào)整。換熱站實(shí)現(xiàn)無人值守的同時(shí)，利用通訊方式將運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)傳給監(jiān)控管理系統(tǒng)供參考，同時(shí)接受監(jiān)控管理軟件遠(yuǎn)程進(jìn)行參數(shù)調(diào)整。