(新)集中供热工程换热站专用控制系统设计及控制方案
热力公司换热站控制系统设计
第一章绪论1.1 集中供暖旳发展概述集中供暖是在十九世纪末期, 随着经济旳发展和科学技术旳进步, 在集中供暖技术旳基本上发展起来旳, 它运用热水或蒸汽作为热媒, 由集中旳热源向一种都市或较大区域供应热能。
集中供暖不仅为都市提供稳定、可靠旳热源, 改善人民生活, 并且与老式旳分散供热相比, 能节省能源和减少污染, 具有明显旳经济效益和社会效益。
1.1.1 国外集中供暖发展概况集中供暖方式始于1877年, 当时在美国纽约, 建立了第一种区域锅炉房向附近14家顾客供热。
20世纪初期, 某些工业发达旳国家, 开始运用发电厂内汽轮机旳排气, 供应生产和生活用热, 其后逐渐成为现代化旳热电厂。
在上世纪中, 特别是二次世界大战后来, 西方某些发达国家旳城乡集中供暖事业得到迅速发展。
原苏联和东欧国家旳集中供暖事业长期以来是实行以积极发展热电厂为主旳发展政策。
原苏联集中供暖规模, 居世界首位。
地处寒冷气候旳北欧国家, 如瑞典、丹麦、芬兰等国家, 在第二次世界大战后来集中供暖事业发展迅速, 都市集中供暖普及率都较高。
据1982年资料, 如瑞典首都斯德哥尔摩市, 集中供暖普及率为35%；丹麦集中供暖系统遍及全国城乡, 向全国1/3以上旳居民供暖和热水供应。
第二次世界大战后德国在废墟中进行重建工作, 为发展集中供暖提供了有力旳条件。
目前除柏林、汉堡、慕尼黑等都市已有规模较大旳集中供暖系统外, 在鲁尔地区和莱茵河下游, 还建立了联结几种都市旳城际供暖系统。
在某些工业发达较早旳国家中, 如美、英、法等国家, 初期多以锅炉房供暖来发展集中供暖事业, 锅炉房供暖占较大比例。
但是这些国家已非常注重发展热电联产旳集中供暖方式。
1.1.2 国内集中供暖发展概况国内都市集中供暖真正起步是在50年代开始旳, 党旳十一届三中全会后来, 特别是国务院1986年下发《有关加强都市集中供热管理工作旳报告》, 对国内旳集中供暖事业旳发展起到了极大旳推动作用。
换热站控制方案
换热站控制方案1. 引言换热站是工业生产或居民小区中用于供热和供冷的重要设施。
其功能是将不同系统之间的热媒传递给不同的用户，以满足其热能需求。
为了提高能效和系统的稳定性，采用合适的换热站控制方案是至关重要的。
本文将介绍一种换热站控制方案，以实现高效、稳定和可靠的供热和供冷系统运行。
2. 控制策略针对换热站的控制，以下是一些常用的控制策略：2.1 温度控制策略换热站的主要任务是向用户提供热媒，并控制不同用户之间的供热或供冷温度。
温度控制策略包括以下几种：•定温差控制：通过控制供回水之间的温度差来调节用户的供热或供冷温度。
一般情况下，供回水温度差不宜过大，否则会造成能量浪费或用户不满。
•区域温度平衡控制：根据不同用户的热负荷和室温，进行动态调节热媒流量，以实现不同区域的温度平衡。
2.2 流量控制策略流量控制是换热站运行的关键，对系统能效和稳定性都有重要影响。
常见的流量控制策略有：•常规流量控制：根据用户的热负荷需求，通过阀门的调节来控制流量。
这种控制方式简单、易实施，但能效较低且稳定性较差。
•变频流量控制：通过变频器调节泵的转速，根据用户的需求动态调整流量。
这种控制方式能有效提高能效和系统稳定性。
2.3 压力控制策略换热站的正常运行需要保持合适的流体压力。
以下是一些常见的压力控制策略：•固定压力差控制：通过设置进口和出口之间的压力差，控制流体的流动。
这种控制方式简单可靠，但可能会导致流量变化较大，影响能效。
•压力稳定控制：通过采用压力稳定器或压力传感器，实时监测和调整流体的压力，以保持压力在一定范围内。
3. 控制方案配置根据实际系统的需求和性能要求，可以灵活配置不同的控制方案。
以下是一个典型的换热站控制方案配置示例：•温度控制策略：采用定温差控制和区域温度平衡控制相结合的方式，以实现精确的温度控制和能源节约。
•流量控制策略：采用变频流量控制方式，通过调整泵的转速，根据用户的需求动态控制流量，以提高能效和系统稳定性。
集中供热分布式变频控制方案
集中供热分布式变频控制方案方案目录目录1、概述： ....................................................................................................................................... - 3 -1.1传统热网的设计方法特点：............................................................................................ - 3 -1.2分布式变频泵的设计方法特点：.................................................................................... - 4 -2、分布式变频系统设计方案：.................................................................................................... - 6 -2.1根据系统背压和压差控制点选取方案：........................................................................ - 7 -2.1.1压差控制点：....................................................................................................... - 7 -2.1.2系统背压：........................................................................................................... - 9 -2.2根据二级泵位置数量选取方案：.................................................................................. - 12 -2.3均压管的设计：.............................................................................................................. - 13 -3、分布式变频控制方式：.......................................................................................................... - 15 -3.1热源主循环泵控制方式：.............................................................................................. - 15 -3.1.1变零压差点调节：............................................................................................... - 16 -3.1.2定零压差点调节：............................................................................................... - 17 -3.2一次网加压泵控制方式：.............................................................................................. - 18 -3.3二次网循环泵控制方式：.............................................................................................. - 18 -3.4补水泵控制方式：.......................................................................................................... - 19 -4、分布式变频设计应该注意的地方：...................................................................................... - 19 -分布式变频控制方案1、概述：分布式变频系统是一种新型的供热系统形式，其实质是在各换热站用变频泵替代调节阀。
换热站控制系统设计
换热站控制系统设计引言：换热站是工业和居民建筑中必不可少的一部分，用于供暖、制冷和热水供应。
换热站控制系统是确保换热站运行稳定和高效的关键。
本论文将讨论换热站控制系统的设计和实施。
一、需求分析：首先，我们需要对换热站的需求进行分析。
根据不同的应用场景和需求，需要确定换热站的供热、制冷和热水供应的需求量以及温度要求。
还需要考虑换热站的稳定性和可靠性，以及节能和环保要求。
二、系统架构设计：1.监控模块：监控模块用于监测换热站的运行状态和参数。
这包括温度和压力传感器用于测量供热/制冷水和热水的温度和压力。
流量计用于测量流体的流量。
还可以使用液位传感器来监测储水罐中的水位。
这些传感器将数据传输给控制模块进行处理。
2.控制模块：控制模块负责处理监测模块传输的数据，并相应地控制换热站的运行。
首先，需要一个温度和压力的控制算法来确保供热/制冷和热水的温度和压力满足要求。
其次，需要一个流量控制算法来确保流体的流量控制在合理的范围内。
此外，还需要一个液位控制算法来保证储水罐的水位稳定。
3.执行模块：执行模块用于执行控制模块的指令。
这包括控制阀门、泵和调节阀等设备。
这些设备将根据控制模块传输的指令来控制换热站的运行。
三、设计和选择控制算法：为了确保换热站的高效和稳定运行，需要设计和选择相应的控制算法。
根据具体的需求，可以选择PID控制、模糊控制或模型预测控制等控制算法。
通过模拟和实验，可以评估和优化控制算法的性能，并确定最佳的控制策略。
四、设计安全措施：五、实施和测试：设计和开发完成后，换热站控制系统需要进行实施和测试。
在实施过程中，需要确保系统的正常运行和与其他系统的兼容性。
通过实验和测试，可以验证系统的性能和稳定性，并进行必要的调整和优化。
结论：本论文主要讨论了换热站控制系统的设计和实施。
通过系统架构设计、控制算法选择和一系列的实施和测试，可以确保换热站的高效、稳定和安全运行。
在未来的研究中，可以进一步探索新的控制算法和技术，以提高换热站的性能和能效。
集中供热设计方案及节能控制系统的确定
集中供热设计方案及节能控制系统的确定摘要：本文结合工程实际阐述了集中供热系统设计方案的确定及运行调节的基本思路。
关键词：集中供热间接连接调节控制一、概述国家十二五规划中，要求实施建筑节能改造工程。
北方采暖地区既有建筑供热计量和节能改造要达到4亿平方米以上。
因此，大力推进集中供热工程建设，在新建改建项目中要遵循节能的目标，对供热工程设计方案及调节控制系统进行技术经济论证分析，以确定最佳设计方案非常必要。
二．供热工程工程设计方案及调节控制系统的确定某集中供热工程包含热源厂，供热面积数百万平米，一二次网及换热站。
现就有关设计思路分述如下：1.热力站连接方式确定热力站可采用间接连接和直接连接两种系统形式。
间接连接是指一、二次网相互独立，来自热源厂一次网供水（高温水）经过换热器进行热交换，降温后返回供热站。
小区二次网的回水，经站内的除污器，至循环水泵，升压后，进入换热器，加热到供水温度后，由热力站分水器引至各路分管（二次网供水管），送到各热用户。
直接连接是指在一次网供水（高温水）进入热力站，通过混水系统与二次网一部分回水混合，降温至二次网供水温度后进入二次网供水管道循环供热，二次网另一部分回水进入一次网回水管道返回供热站，该部分回水量同一次网供水量，一次网回水温度与二次网回水温度相同。
由于本工程供热面积大，范围广、供热距离长，供热范围内地势高差变化较大（供热区域内最低与最高点之间高差最大约60米），管网运行压力高（根据管网水压图，热力站最大供水压力约为1.44MPa），而用户散热设备及阀门等承压能力低，一般小于0.8Mpa。
为了确保系统的安全运行及方便调节，便于管理减少维修工作量，本项目热力站采用间接连接。
2. 确定热力站规模根据国家相关城市热力网设计的规定，热力站最佳供热规模应通过技术经济比较确定，当不具备经济比较条件时，热力站最大规模供热范围以不超过本街区为限。
根据目前已运行各热力站的技术经济比较，确定热力站的供热规模宜控制在5MW以内；且供热管网不宜跨出街区的市政道路；热力站的供热半径不超过500米，便于管网的调节和管理；要适应分户计量供热计量收费的要求，封闭小区、单位用户热力站宜单独设置，以便于管理和负荷结算。
换热站控制方案
名称型号数量备注T9275alarmstatus单回路温度控制器 T9275A 1温度传感器 VF20T 1电动两通阀 VF5XXX 1阀门电动执行器 ML74XX 1名称 型号 数量 备注 DDC 控制器 XL201 温度传感器 VF20T （AF20） 4 压力变送器 ML010 3 电动两通阀 VF5XXX 1 阀门电动执行器ML74XX1三、控制原理：1、根据室外温度确定二次侧供水温度的高低；使二次供水温度随室外温度的变化而变化，满足由于室外温度的变化而导致供热负荷的变化。
2、根据二次供水温度即用户的实际用热量控制一次侧热水流量；即二次供水温度控制一次电动调节阀开度。
3、根据室外温度确定（或者人为设定）二次供回水温差，二次供回水温差确定循环泵工作频率。
这是从小的负荷变化进行控制。
4、系统中两台循环泵可以自动定时轮换工作，轮换周期可以自由设定；也可以互为备用，当一台水泵发生故障，则自动启动另外一台水泵工作。
5、根据二次系统设定二次回水压力值，二次回水压力值确定补水泵工作频率，使二次回水压力值保持恒定。
6、系统中两台补水泵可以自动定时轮换工作，轮换周期可以自由设定；也可以互为备用，当一台水泵发生故障，则自动启动另外一台水泵工作。
热站自动控制方案(XL50)一、控制示意图二、自控产品配置单名称 型号 数量 备注DDC 控制器 XL501 温度传感器VF20T （AF20）51on/off XL502on/off 1on/off 2on/off压力变送器 ML010 3 电动两通阀 VF5XXX 1 阀门电动执行器 ML74XX 1 液位开关FS4-3J1三、控制原理：1、根据室外温度确定二次侧供水温度的高低；使二次供水温度随室外温度的变化而变化，满足由于室外温度的变化而导致供热负荷的变化。
2、根据二次供水温度即用户的实际用热量控制一次侧热水流量；即二次供水温度控制一次电动调节阀开度。
3、根据室外温度确定（或者人为设定）二次供回水温差，二次供回水温差确定循环泵工作频率。
学生课程设计供暖换热站控制系统的总体设计方案的总结与展望
学生课程设计供暖换热站控制系统的总体设计方案的总结与展望供暖换热站控制系统的总体设计方案总结与展望一、引言随着城市化进程的加速和人们对生活质量要求的提高，供暖系统在城市基础设施中的地位日益重要。
作为供暖系统的重要组成部分，供暖换热站的控制系统对于保障供暖的稳定、安全和高效具有至关重要的作用。
本文将对当前供暖换热站控制系统的总体设计方案进行总结，并对其未来发展进行展望。
二、供暖换热站控制系统设计方案总结1. 系统架构：当前供暖换热站控制系统主要采用集散控制系统，即DCS系统。
该系统将供暖换热站的所有设备纳入一个统一的监控网络，实现集中管理、分散控制。
系统架构包括控制层、监控层和设备层三个层级。
2. 控制策略：在控制策略上，通常采用PID控制算法对供暖换热站进行控制。
通过调节一次网和二次网的流量以及温度，使得供暖温度达到预设值。
同时，根据室外温度和室内温度的差异，动态调整供暖量，实现节能控制。
3. 设备选型与配置：在设备选型与配置上，根据供暖换热站规模、供暖面积等因素进行选择。
主要设备包括：热源设备、换热器、循环泵、补水泵、除污器等。
同时，配置相应的传感器和执行器，用于数据采集和控制指令的输出。
4. 通信网络：通信网络是供暖换热站控制系统的关键部分。
目前，大多数供暖换热站采用基于TCP/IP协议的工业以太网通信，实现控制层与监控层之间的快速、稳定通信。
同时，部分先进的控制系统还支持无线通信，以适应灵活多变的通信需求。
5. 监控系统：监控系统是供暖换热站控制系统的“大脑”。
通过实时监控各设备的运行状态、采集运行数据，实现对供暖换热站的全面掌控。
监控软件应具备数据实时显示、历史数据查询、故障报警、报表生成等功能。
三、展望随着物联网、大数据、人工智能等技术的发展，供暖换热站控制系统将迎来新的发展机遇。
未来，控制系统将更加智能化、自适应和节能。
具体表现在以下几个方面：1. 智能化控制：通过引入人工智能算法，实现对供暖换热站的自适应控制。
换热站控制系统设计
换热站控制系统设计1.引言换热站是供热系统中的重要部分，负责对热能进行集中供应和分配。
为了实现高效、稳定的供热过程，需要一个可靠的换热站控制系统来监测和控制热网的运行。
本文将介绍一种换热站控制系统的设计方案。
2.系统需求分析在设计换热站控制系统之前，我们需要对系统的需求进行分析。
主要的需求如下：2.1热能监测系统需要能够实时监测换热站的热网温度、流量和压力等参数，以便及时发现问题并进行调整。
2.2控制功能系统需要能够对换热站的设备进行自动控制，包括启停设备、调节温度和流量等。
2.3故障报警系统需要能够监测热网中的故障，并及时向操作人员发出警报，以便及时处理故障。
2.4数据记录与分析系统需要能够记录并存储换热站的运行数据，以便后续进行数据分析和故障排查。
3.系统设计方案基于上述需求，我们设计了以下的换热站控制系统方案：3.1硬件组成系统的硬件组成包括传感器、执行器、控制器和操作终端。
传感器负责实时监测热网的温度、流量和压力等参数，并将数据传输给控制器。
执行器负责根据控制指令进行设备的启停以及温度和流量的调节。
控制器负责接收传感器的数据，并进行数据处理和控制指令的生成。
操作终端用于操作和监控整个系统。
3.2控制策略系统采用分层控制策略，分为上位机控制和下位机控制。
上位机负责监控整个系统的运行状态，接收传感器数据并进行数据分析、故障排查和故障报警。
下位机负责控制设备的启停和温度、流量的调节，根据上位机发出的控制指令进行相应的操作。
3.3软件开发软件开发包括上位机软件和下位机软件的开发。
上位机软件主要负责数据分析、故障排查和故障报警等功能。
下位机软件主要负责控制设备和接收上位机发出的控制指令。
4.系统实施系统的实施包括硬件设备的安装、软件的开发和系统的调试。
硬件设备的安装需要按照设计方案进行，确保传感器和执行器的正确连接。
软件开发需要根据需求进行，编写相应的代码并进行测试。
系统调试需要将硬件和软件进行整体联调，确保系统的稳定性和可靠性。
热力公司换热站PLC控制系统设计
目录目录引言 (1)第一章绪论 (2)1.1 换热站的发展概述 (2)1.1.1 国外换热站发展概况 (2)1.1.2 国内换热站发展概况 (2)1.2 换热站的简介及运行现状 (3)1.3 课题的来源及意义 (3)第二章换热站的构成和总体设计方案 (5)2.1换热站的简介 (5)2.2换热站控制系统的构成 (5)2.3 换热站控制系统的硬件 (6)2.3.1换热器 (6)2.3.2 循环水泵 (7)2.3.3 阀门 (7)2.3.4 温度计、阀门 (8)2.3.5 PLC S7-200 (8)2.4 换热站工作原理 (11)2.5 系统总体方案设计思路 (12)2.6 该方案要实现的控制功能 (13)第三章控制系统实施方案 (15)3.1 换热站与热用户的连接方式 (15)3.2 温度的控制调节 (15)3.3 循环水流量的调节控制 (16)3.4 压力的调节控制 (17)3.5 换热站总体控制系统方案 (18)3.5.1 换热站控制系统设计 (18)3.5.2 控制系统硬件总体框架图 (18)3.5.3 换热站控制系统电气图 (18)参考文献 (20)引言温度控制系统在国内各行各业的应用虽然应用很广泛，但从国内生产的温度控制器来讲，总体发展水平仍然不高，同日本、美国、德国等先进国家相比仍然有着较大的差距。
目前，我国在这方面总体水平处于20世纪80年代中后期的水平，成熟产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主，它只能适用于一般的温度系统的控制，难以控制滞后、复杂、时变温度系统控制。
能适应于较高的控制场合的智能化、自适应控制仪表，国内还不十分成熟。
随着国民经济的不断发展，人们对供暖质量的需求也在逐步提高。
在传统供热模式下，为满足供热需求，换热站内设备运行参数多为人工调节，随着室外温度及热负荷的不断改变，不断的人工调节二次供水温度以保证用户室内能够维持恒定的温度。
在这种情况下，人工手动调节必然存在着较大偏差，只能够根据经验达到粗调节，不能够居民对室内温度恒定。
新建换热站设计方案
新建换热站设计方案新建换热站设计方案换热站是供热系统中的重要组成部分，它起到集中供热、供冷以及热能转换等作用，对于提高能源利用效率和减少环境污染有着重要意义。
为此，我们设计了一套新建换热站方案，以满足用户需求并取得较好的能源利用效益。
首先，在换热站的选择上，我们采用了高效节能设备，如采用全热交换器，可以实现热气的充分燃烧，提高燃烧效率。
同时，我们还引入了换热站节能控制系统，通过对供热、回水温度的智能调节，能够有效地控制热量的流向，降低能源的消耗。
此外，我们还在换热站的结构设计上采用了多种节能措施，如采用双层隔音材料，减少噪音的传递，为用户提供更加安静和舒适的供热环境。
其次，在供热系统设计上，我们考虑了用户的需求和供热效果。
首先，我们将供热系统分为多个独立的热力区域，每个区域可以独立控制供热温度，以满足不同用户的需求。
其次，我们采用了节能水泵，可以根据热负荷的大小自动调节水泵的转速，以保证供热的稳定性和节能性。
另外，我们还引入了智能调控系统，能够根据用户的用热需求进行预测，精确调控供热温度，提高供热质量，降低能源的浪费。
最后，在运营管理方面，我们提出了一套科学合理的管理措施。
首先，我们将设立专门的运营管理团队，负责换热站的日常管理和维护工作，及时发现和排除故障。
其次，我们将建立换热站的运行监测系统，实时监测供热系统的运行情况，及时发现和解决问题，以保证供热的稳定性。
此外，我们还将加强用户宣传，提高用户的节能意识和用热合理性，形成良好的节能环保氛围。
总之，新建换热站方案旨在提高能源利用效率和减少环境污染，以满足用户的用热需求。
通过选择高效节能设备、优化供热系统设计和加强运营管理，我们相信这个方案能够取得较好的效果，并为用户提供更加舒适和环保的供热服务。
换热站控制系统设计
--吉林化工学院信控学院专业综合设计说明书换热站控制系统设计学生学号：学生姓名：专业班级：指导教师：职称：起止日期：2016.08.29～2016.09.18吉林化工学院Jilin Institute of Chemical Technology----专业综合设计任务书一、设计题目换热站控制系统设计二、适用专业测控技术与仪器专业三、设计目的1. 了解换热机组工艺流程；2. 了解温度、压力、液位及流量等工艺参数的信号测量及传输方法；3. 掌握PLC各种典型信号（二线制、四线制变送器及热电阻、热电偶）接线方法；4. 掌握PID控制算法及其在PLC中的编程和离线仿真及调试方法；5. 熟悉自控工程实践设计及应用的一般步骤和实现方法。
四、设计任务及要求某换热站工艺流程如下图所示，一次网进水由热水锅炉加热，经板式换热器与二次网进行换热后再返回锅炉。
二次网循环水由循环泵P201加压后进行换热器，加热后进入管网对居民住户进行循环供热。
控制要求：1．二次网供水温度PID控制：通过一次网调节阀V101进行供水温度定值控制；2．二次网供水压力PID控制：通过循环泵调频进行供水压力定值控制；3．补水箱水位限值控制：水箱水位小于低限时开补水阀，大于高限时关补水阀；4．二次网回水压力限值控制：回水压力小于低限时启动补水泵，大于高限时停泵；5．连锁控制（选做）：水箱水位小于低低限时，补水泵禁止运行；二次网回水压力小于低低限时，循环泵禁止运行；6．流量/热量累计（选做）：增加一次网流量和回水温度仪表，实现流量和热量累计。
五、设计内容----1. 总结IO点表，并进行PLC系统选型；2. 设计控制系统IO信号接线图纸；3. 按上述控制要求编写和设计PLC控制程序；4. 设计上位机操作画面，包括工艺流程画面、操作画面、趋势及报警等画面；5. 撰写设计说明书。
六、设计时间及进度安排设计时间共三周,具体安排如下表：七、指导教师评语及学生成绩----目录第1章摘要 0第2章换热站系统的工艺 (1)2.1换热站系统的构成 (1)2.2 系统的工艺流程 (1)2.3 系统的功能及控制要求 (1)第3章系统硬件选型 (3)3.1 PLC的选型 (3)3.2 I/O点表 (3)3.3 电源选型 (3)3.4 CPU选型 (4)3.5 数字量输入输出模块选型 (4)3.6 硬件选型表 (4)第4章换热站的接线设计 (5)4.1 主回路和二次回路 (5)4.2 数字量输入/输出回路 (5)4.3模拟量输入/输出回路 (6)第5章下位机控制系统设计 (7)5.1 分析控制要求 (7)5.2硬件组态 (7)5.3 编辑符号表 (7)5.4编辑下位机梯形图程序 (8)第6章上位机监控画面设计 (12)6.1 Wincc组态软件简介 (12)6.2 Wincc组态软件使用 (12)6.3 变量的链接 (13)6.4 画面的建立 (14)6.5 液位报警画面的建立 (16)6.6 变量记录与温度历史趋势 (16)6.7 压力实时趋势 (17)6.8 PID仿真调节画面 (18)结论 (19)参考文献 (20)----第1章摘要随着大规模集成电路和微处理器在PLC中的应用，使PLC的功能不断得到增强，产品得到飞速发展。
换热站自控系统方案
换热站自控系统方案1. 引言换热站是热力供应系统中重要的组成部分，负责将集中供热系统中的热能输送到用户热水和供暖系统中。
为了实现对换热站的高效管理和控制，需要采用自控系统来监测和调节换热站的运行状态。
本文将提出一种换热站自控系统方案，以提高换热站的效率和可靠性。
2. 方案设计2.1 系统架构换热站自控系统主要由以下几个部分组成：•传感器：用于监测换热站中的各种参数，比如流量、温度、压力等。
•控制器：根据传感器采集到的数据进行分析和控制，并给出相应的控制信号。
•执行机构：接收控制信号并执行相应的操作，如调节阀门的开度。
•通信网络：将传感器采集到的数据和控制信号传输到控制中心。
•控制中心：接收传感器数据并根据设定的参数进行控制策略的制定和优化。
2.2 控制策略换热站自控系统的控制策略主要包括以下几个方面：•温度控制：通过调节换热站中的阀门开度，控制进水温度和回水温度，以满足用户的热水和供暖需求。
•压力控制：监测换热站中的压力，并通过调节泵的运行状态来控制系统压力在合理范围内。
•流量控制：根据用户热水和供暖系统的需求，调节换热站中各支路的流量分配，以保证每个用户得到稳定的热力供应。
•故障诊断和报警：通过监测传感器的数据，及时发现系统的故障，并发送报警信号给操作人员，以便及时进行维修和处理。
3. 技术实现3.1 传感器选择选择合适的传感器对于换热站自控系统的正常运行至关重要。
常用的传感器包括温度传感器、压力传感器和流量传感器等。
根据具体的需求，选择可靠、精度高、稳定性好的传感器进行安装和使用。
3.2 控制器和执行机构控制器和执行机构是实现系统自控的关键部分。
可以采用PLC（可编程逻辑控制器）作为控制器，通过编程实现对传感器数据的采集和分析，并给出相应的控制信号。
执行机构可以选择电动阀门作为控制元件，通过调节阀门的开度来实现对流量和温度的控制。
3.3 通信网络和控制中心为了实现对换热站自控系统的远程监测和控制，可以利用现代的通信网络技术，如以太网、无线传输等，将传感器数据和控制信号传输到控制中心。
供热厂DCS控制系统设计
供热厂DCS控制系统设计一、引言二、供热厂工艺流程及控制需求分析（一）供热厂工艺流程供热厂的主要工艺流程包括燃料供应、燃烧加热、热交换、热水循环和热量分配等环节。
燃料（如煤、天然气等）经过燃烧产生热能，加热锅炉中的水，产生高温高压的蒸汽或热水。
蒸汽或热水通过热交换器将热量传递给供热管网中的循环水，然后通过泵站将热水输送到用户端。
（二）控制需求分析为了保证供热厂的安全、稳定、高效运行，DCS 控制系统需要实现以下控制功能：1、温度控制：精确控制锅炉出口蒸汽或热水的温度，以满足用户的需求。
2、压力控制：维持锅炉内部和供热管网的压力在安全范围内。
3、流量控制：合理控制燃料、水和蒸汽的流量，实现能源的优化利用。
4、燃烧控制：优化燃烧过程，提高燃烧效率，减少污染物排放。
5、设备联锁控制：确保各个设备之间的协调运行，防止设备故障和事故的发生。
6、数据采集与监控：实时采集生产过程中的各种参数，如温度、压力、流量、液位等，并进行远程监控和报警。
三、DCS 控制系统架构设计（一）系统层次结构供热厂 DCS 控制系统通常采用三层架构，包括现场控制层、过程控制层和监控管理层。
1、现场控制层：由各种传感器、变送器、执行器等现场设备组成，负责采集现场数据和执行控制指令。
2、过程控制层：由控制器、I/O 模块等组成，负责对现场数据进行处理和运算，生成控制策略，并将控制指令发送给现场设备。
3、监控管理层：由操作站、工程师站、服务器等组成，负责对整个系统进行集中监控、管理和维护，提供人机交互界面，实现数据的存储、分析和报表生成。
（二）网络拓扑结构为了保证系统的可靠性和实时性，DCS 控制系统通常采用冗余的网络拓扑结构，如环形网络或双星型网络。
现场控制层和过程控制层之间采用工业以太网或现场总线进行通信，过程控制层和监控管理层之间采用以太网进行通信。
四、硬件选型（一）控制器控制器是 DCS 控制系统的核心部件，其性能直接影响系统的控制精度和响应速度。
集中供热换热站控制系统设计与应用
集中供热换热站控制系统设计与应用摘要：在换热站运行管理方面，我国目前的技术水平还处于手动操作阶段，大部分的温度调节是依靠经验来调整，无法系统地分析和判断运行工况（水力工况和热力工况），难以消除系统运行的不平衡，导致水力工况失调，热力工况失调严重，造成热用户室温冷热不均；热量供给与需求不匹配，水耗、电耗、能耗很高，并且造成资源能源的浪费；运行数据不完整，难以实现供热运行的量化管理、信息整合。
科学有效的控制和管理热网，为供热企业的各级领导、管理和生产部门提供辅助决策和优化手段已成为许多供热企业的迫切需求。
关键词：集中供热；换热站；控制系统；设计；应用1换热站工作原理以及工作设备换热站是连接热源与热用户的重要环节，在供热系统的整体运行过程中具有关键作用。
一般情况下，热水管网分为一次网和二次网，二者的具体功能有较大差异，一次网主要是连接换热站与热用户之间的管网，而换热站主要是用于连接一次网与二次网，由换热器、循环泵、补水泵以及控制设备等部分组成。
换热器是核心设备，需要对其进行合理选择，以确保供热系统的经济性和可靠性。
在设计过程中，要最大限度提升系统运行的稳定性。
此外，为确保供热系统稳定运行，通常情况下，会配备2台换热器，且2台换热器同时运行，保证供热量超过总量的70%以上。
而循环水泵的选择需要经过精确的计算，在计算的基础上选择符合标准的循环水泵。
一般情况下，在热负荷和水温保持恒定不变的状况下，供热系统中循环水泵的流量保持不变。
在这种情况下，如果选择流量过大的循环水泵会对资源造成一定的浪费。
此外，循环水泵的配置与换热器相同，在工作过程中至少要配备2台，以防设备出现故障影响整个系统的运行。
2集中供热换热站控制系统设计与应用2.1换热站工程概况本工程以某小区换热站为实例，换热站供热总面积约为265125.72m2。
其中低区系统一至十一层，低区面积约为164375.94m2；中区系统十二至二十二层，中区面积约为53615.25m2；高区系统二十三至三十二层，高区面积约为47134.78m2。
供暖系统设计方案（通用24篇）
供暖系统设计方案供暖系统设计方案（通用24篇）为了确保我们的努力取得实效，往往需要预先制定好方案，方案是计划中内容最为复杂的一种。
那么我们该怎么去写方案呢？以下是小编收集整理的供暖系统设计方案，仅供参考，希望能够帮助到大家。
供暖系统设计方案篇1冬季即将到来，为保证师生身体健康和教育教学工作的顺利进行，预防和杜绝煤气中毒事故的发生，确保学校冬季正常供暖，特制定冬季取暖应急预案如下：一、成立组织机构，加强领导，认真做好冬季防寒取暖应急工作1、成立冬季取暖工作领导小组西长寿小学成立领导小组，加强对冬季取暖工作的领导，把冬季取暖工作抓实、抓细。
二、取暖方式：宿舍取暖方式。
空调和电热。
教学楼取暖方式暖气。
教学楼门口挂上棉门帘。
三、明确职责，严格落实冬季防寒取暖工作的各项要求1、根据本校情况，提前做好冬季用电的计划，并准备好充足的资金。
2、电工张金有负责冬季用电的统一开、停(严禁学生操作)，以保护变压器和线路的.安全。
3、教室、办公室等校舍门上加装棉门帘，防止密封不严造成的跑暖漏热等现象。
4、认真做好供暖前的各项准备工作，检修好供暖设备，11月10日开始调试设备、试供暖。
保证11月15日正常供暖。
5、明确责任，加强对这项工作的检查，采用空调和电热，要严格按照技术监察部门的各项规定，做好空调和电热的安全检查工作，做到既保证供暖质量有保证供暖安全。
6、各班要认真执行冬季防火取暖工作方案的要求，做好每天带班领导和当值教师对所有教室和取暖锅炉进行一次防火、防电安全检查，发现问题及时处理。
7、班主任是班级安全工作的第一责任人，每天放学时要做到班级检查一次，保证断电人走。
8、值班领导要对学校安全工作负全责，每天要严格执行安全检查、巡视制度，做好当天的防火、防盗和用电、用水安全工作，作好记录有带班领导签字后学校存档。
9、值日人员发现问题要及时妥善处理并报告带班领导或主要领导。
因事不能按时到岗者应向带班领导或主要领导请假。
集中供热工程换热站专用控制系统设计和控制方案说明
集中供热工程换热站专用控制系统设计及控制方案技术方案**科达自控工程技术**2011年1月目录1. 第一章设计方案综述11.1热网控制系统技术方案21.1.1 设计原则21.1.2 方案简介21.1.3 功能特点31.2热网控制系统功能51.2.1 网络结构图51.2.2 网络结构概述51.2.3 监控调度中心软件功能61.2.4 本地换热站控制器功能71.2.5 热网平衡模块功能71.第一章设计方案综述本系统是集公司多年来供热工程应用经验,专门针对北方集中供热工程项目提供的换热站专用控制系统.该系统采用**中控自动化仪表**自主研发的U6-200一体化PLC,监控中心上位机软件采用Inscan HRC热网实时监控专用软件,配置热网管理软件包、热网平衡模块、Web发布软件包及GSM短消息报警模块,实现对各个小区换热站热网运行参数的采集存储,外界环境温度的补偿,热网温度流量、动力设备的启停及调节、安全报警以及自动分析、热网系统故障诊断、能源计量分析等功能,并配合现场网络视频监控系统,以达到整个热网系统的供热平衡、安全、经济运行,最终实现无人值守型换热站.换热站专用控制系统图示在自动化设计上,设置监控中心控制室<调度中心>一个,内含2台调度计算机同时通过通讯的方式对换热站进行监控,2台调度中心计算机为1主1备冗余.主监控操作站完成控制室内人机交互功能,在计算机上显示各站换热网的工艺管道、参数、控制流程图,包含各类热力参数、阀门等各类执行机构状态的显示和自/手动操作.监控操作站除完成基本的各换热站运行数据采集、远程调度控制、数据记录报表生成等之外,还具备热网平衡调节、提供热网负荷需求趋势预测、预测负荷与实际负荷对比、互联网web远程浏览、手机wap浏览、手机短信报警等热网管理功能.换热站采用就地与主控室远程控制协作方式.各站放置独立U6-200一体化PLC一套,该终端设备配有彩色触摸屏,方便巡检人员进行就地观测,实现小区热网运行参数的采集与监控,如压力、温度、流量、电流等,并集中将运行参数发送至远方控制中心；U6-200一体化PLC可就地存储至少一个采暖期的运行参数,实现根据室外温度值自动控制二次供回水温度,并可同时控制循环变频及补水变频,进行量值的调节；在启用换热平衡模块后,各站控制器接收主控室发送的平衡参数,结合各站过程参数调节二次供回水温度；控制器也可接收主控室下发的各项命令,完成远程控制热网温度、流量、动力设备的启停等.同时结合网络视频监控系统,通过变焦功能,手动调节远近焦距,最终实现换热站无人值守.1.1热网控制系统技术方案1.1.1设计原则本设计方案基于"集中管理,分散控制"的模式,数字化、信息化环保工程的思想,着眼于热网"管控一体化"信息系统的建设,建立一个先进、可靠、高效、安全且便于进一步扩充的集过程控制、监视和计算机调度管理于一体并且具备良好开放性的监控系统,完成对整个供热运行的监测与自动控制,实现"换热站无人值守"的目标.1.1.2方案简介自动化热网监控系统,采用分布式计算机系统结构,即采用中央与就地分工协作的监控方法.中央控制室负责全网参数的监视以及必要时的远程调控,在开启平衡模块情况下完成各换热站的流量和能量调配；各换热站根据中央控制室下发的平衡参数进行供回水温度自动,同时也可通过就地手动干预或者远程干预.本系统由调度监控中心、远程终端站、通讯网络和与监测控制有关的仪表等部分组成.调度监控中心起着调度中枢的作用,可以察看全网的供热参数,同时进行热力工况的分析来指导全网的运行.远程终端站由具有测控功能的控制装置和通讯系统组成.远程终端站通过与其相连的仪表和执行机构完成对一、二级换热站和其它现场设备的数据采集和控制功能.该热力站运行管理系统采用的策略为：中央监测、现场控制.中央管理工作站主要负责检测显示热网参数<必要时提供远程控制>和各站的协调；每个热力站独立地工作,互不干扰.即使某一个换热站出现故障也不会影响其它换热站的正常工作.各换热站主要实现以下三方面自动控制：①根据调度监控中心的各站调控参数以及二次侧供回水温度自动控制高温水进入换热器入口调节阀的开度；②根据定压点压力自动控制补水泵转速,若回水压力低于设定值时自动报警；③自动检测循环泵运行状态,并根据压力自动控制主循环泵的转速.整个通讯系统分调度监控中心、各换热站和通讯网络三个部分,通讯采用ADSL通讯方式,在调度监控中心设立专网,在每个换热站独立设立通讯方式,与U6-200一体化PLC的通讯模块相连,进行数据的收发.1.1.3功能特点换热站专用控制器功能：1.专用控制器：专门为换热站量身定做的U6-200一体化PLC,无需用户编程,简单易用,内置的常规功能即可满足所有换热机组控制需求；2.人性化显示：自带7寸真彩触摸屏,内置单双换热机组流程图画面,显示直观,操作方便,易学易懂,充分体现人性化,方便巡检人员进行就地观测,包括温度、压力、流量、循环泵、补水泵的状态等；3.参数检测功能：完成模拟量采集包括:一次网供水温度和压力、一次网回水温度和压力、二次网供水温度和压力、二次网回水温度和压力、室外温度、阀门开度、频率反馈、一次网流量、二次网流量等,状态量采集如：泵状态等；脉冲量采集如：累计补水量、累计耗热量等的测量；4.通讯功能：现场控制设备能够与调度中心进行数据通信,支持采用ADSL或GPRS通讯方式,即通过Internet和移动网络,主从站间进行数据传输,主站可远程监控各从站工况,无论距离远近；5.参数存储：可就地存储至少一个采暖期的运行参数,以便供热企业进行能效分析；6.控制模式：本地监控站可以自动识别中控室传来的控制模式的指令<本地控制、温度控制、直接阀位/频率控制>,经过判断执行其中一种控制指令,并运行对应的控制模式；7.控制功能：根据换热站实际运行情况进行相关控制；a)根据调度监控中心的各站调控参数以及二次侧供回水温度自动控制高温水进入换热器入口调节阀的开度；b)根据定压点压力自动控制补水泵转速,若回水压力低于设定值时自动报警；c)自动检测循环泵运行状态,并根据压力自动控制主循环泵的转速,；8.联锁保护功能：本地监控器诊断到设备出现故障<如电机过流、过压等>或现场工况发生异常变化<如二次网压力过高、过低等>,控制器可根据相应故障诊断软件及工况评估逻辑,立即停止对应的设备运行,同时将报警类型及信息上传至中控室,尽可能地保护系统的安全运行.9.报警功能：根据工艺要求,可将报警分为不同级别.a)各个温度、压力、水位等超限报警.至少包括：一次供水压力、二次回水压力、二次供水温度高限报警,补水箱水位高低限报警等.b)水泵、电机、电动阀、变频器、换热器、通讯系统等故障报警；c)停电报警：换热站配置UPS电源,作为现场控制器和调制解调器的后备电源,当换热站供电出现故障或停电时,控制器能够生成停电报警信号,并通知中央控制室的调度人员采取相应的措施.热网实时监控专用软件功能：1.专用软件功能：各个换热站控制器与调度中心Inscan HRC热网实时监控专用软件进行通讯,实现换热站无人值守,满足所有换热站功能需求；2.供热参数实时监测功能：调度中心直观显示各个换热站在区域内的分布图,点击可进入换热站运行参数详细图,实时显示热力站一级网和二级网供回水温度和压力、流量、热量、阀门开度、水泵开启状态、循环泵变频、补水泵变频、液位等参数；3.手自动控制模式：a)根据现场工况提供两种控制模式用于控制换热站的一次网阀门开度,分别为：本地温度控制、直接阀位控制.b)根据现场工况提供三种控制模式用于控制换热站的二次网循环水流量,分别为：本地手动控制、本地自动控制、直接转速控制.4.远程修正功能：中控计算机能对本地控制站进行参数组态,包括修改温度控制参数的给定值、控制模式及比例系数、积分系数及供热曲线等控制参数；参数修正要设定权限.5.故障诊断及报警功能：根据参数信息及时诊断各系统的故障并指导维护.应能诊断以下故障：压力、温度、流量传感器故障；通讯系统故障；各热力站水泵、电机、电动阀、变频器等设备的故障；各热力站的超限报警；第一时间接收各远端控制站报警和故障信号,能及时发出声光信号,并进行记录.6.多功能报表：运行记录、报表及图形打印功能：可以自动生成、打印多种多样的报表和参数变化曲线,至少包括各种运行记录的日报表,统计分析报表及设备的故障状态和维护清单,包括日/月/季等报表以及各个换热站对比统计分析,为供热企业分析热网运行提供数据分析依据.7.参数统计及能源计量功能：根据实测参数统计各站及全网的能耗和水耗,计算出其平均值和累计值.计量时间可以为时、日、月、年,计量结果将以数据文件的形式存储在外存储器内,为量化管理和收费提供依据.8.热网平衡功能：自动根据换热站远近距离、换热站负荷大小,现实换热站间热力/水力平衡；9.短信报警功能：可将报警信息发送到相关责任人的手机上,用于及时处理报警,排除险情10.手机监管：支持WAP手机浏览：通过手机,直接浏览关键的运行参数,真正做到远程监控的管理方式；11.视频监控：可结合网络视频监控系统,通过变焦功能,手动调节远近焦距,最终实现换热站无人值守；1.2热网控制系统功能1.2.1网络结构图集中供热工程换热站专用控制系统图示<adsl网络连接>1.2.2网络结构概述本方案将采用先进的分布式和模块化设计理念,利用成熟的软硬件产品完成整个系统体系结构的搭建.本系统由各换热站采集控制设备、通讯网络和监控中心组成.各换热站采集控制设备使用U6-200一体化PLC,该设备是一套相对独立运行的可编程控制设备,可对现场设备进行监测和控制；能够满足需要进行流量计算、PID闭环控制和逻辑顺序控制等应用的场合.通讯网络是监控中心与各换热站间连接的桥梁,承载着数据传送的功能.监控中心采用上位机软件Inscan HRC热网实时监控专用软件,配置热网管理软件包、热网平衡模块、Web发布软件包及GSM短消息报警模块,实现对监控数据进行高效采集、长期存储、查询、数据处理等功能；以数据库为核心构成完整的数据服务层,为上层应用系统提供稳定的数据源.1.2.3监控调度中心软件功能热力公司下属的各个换热站采集的实时数据,通过ADSL+VPN的方式传递到调度中心<调度中心需要有使用公网固定IP或域名>,由运行在调度中心的组态监控软件对换热站内的压力、温度和流量数据进行实时监控,统一调整各站参数,统一调整管网平衡.提供热网管线非矢量的地理分布图,地理分布图上标有各个换热站的实际位置,并显示换热站的主要运行参数,在该画面上通过按钮可以切换到任一个换热站,查看换热站的详细信息.换热站管网运行图提供换热站数据总貌画面,总貌画面以数据列表的形式,呈现了各个换热站在一次网、二环网中的实时采集数据以及通讯状态.热网换热站监控总貌提供单个换热站的运行监控画面,该画面显示单个换热站内的各数据采集点的实时运行数据.换热站远程监控提供单个换热站的补/回水泵远程控制画面,通过该画面可远程监控某个换热站内的补水泵和循环泵运行.换热站远程补水/回水控制提供数据的自动保存功能,保存的历史数据可随时供使用者调取、查询.提供数据报表生成和打印功能,可生成日报、月报、年报及同期比较报表,通过报表分析数据的变化情况,判断管路的失水情况,分析设备运行是否正常.能耗数据查询表热网关键参数报表提供多种数据曲线/图形显示功能,可选择任意换热站的数据点进行查看,比较实时或历史的曲线数据.运行数据曲线气温预测曲线各个换热站供热区域对比饼图提供位于实时数据采集和管理分析软件基础之上的换热站综合运行软件,拥有热网平衡轮询监视、气象数据更新、DCS数据采集报警、平衡数据分析等功能,是一套拥有强大扩展性的综合应用软件.换热站综合运行软件图示平衡运行前后数据对比图多级操作权限设置,不同的操作人员设置不同的功能权限,防止不同级别的操作人员越权操作.换热站综合管理登录系统登录异常情况报警<通信失败、循环泵全停、超流量、低流量、超温、低温等>,当发生系统报警时,自动出现报警提示,并提供报警历史查询功能.中控室报警画面具备异常情况报警信息短信通知功能,当变量报警产生后,按预先设定好的手机号码和报警内容进行发送,及时通知相关值班维护人员.短消息报警图示提供数据的分析功能,通过记录的热网运行历史数据,在一个采暖期结束后与前期数据进行比较分析,查出整个换热管网的主要问题,为今后的升级改造提供有针对性的分析.热网换热站统计报表能耗数据明细提供双机冗余备份功能,系统由两套组态相同的监控软件,一套设为主站,另一套设为从站,系统正常工作时只有主机和换热站通讯,从机不通讯,从机通过主站进行数据备份和同步.如果主机出现故障,其中一个从机接管主机工作.等主机恢复之后,可以通过自动或手动方式进行干预来恢复先前状态.本系统采用网络化设计,在服务器端运行WEB SERVER程序并发布监控画面后,用户可通过IE浏览器访问换热站数据采集系统采集到的各种运行数据.同时,可按用户需求,定制若干手机浏览页面,供用户便捷的进行访问.手机WAP浏览可结合网络视频监控系统,通过变焦功能,远程调节摄像头的观察位置和远近焦距,最终实现换热站无人值守.换热站视频监控同时,使用数据实时转发技术,可远程浏览控制专网内的DCS运行数据,真正实现全厂信息的集中监控.DCS运行数据的WEB发布1.2.4本地换热站控制器功能本地换热站在U6-200一体化PLC的7寸真彩触摸屏上提供单个换热站的运行监控流程图画面,显示直观,操作方便,易学易懂,充分体现人性化,方便巡检人员进行就地观测.双换热机组本地监控换热站本地补水/回水控制1.2.5热网平衡模块功能在运行与控制方面最重要的问题在于热网平衡.一个集中供热系统,特别是一个大的集中供热系统,要实现稳定运行和均衡供热的基本条件是保证管网的水力工况平衡.过去,热网平衡问题一直是难以解决的问题,一些系统中存在的工作压力不能满足正常工作需要,热力站不能获得需要的压差,用户普遍不热,或者前端用户压差高,流量超过设计值,而末端压差不足流量低于设计值因而造成近端用户过热,远端用户不热的原因,就是因为系统存在水力工况不平衡的问题.造成系统水力工况不平衡原因是多方面的主要有：受热源厂设备的限制,供给的压力不足,或者因为系统的循环水量超过原设计值,使循环水泵的供给压力下降；管网设计不合理,或者管网堵塞造成系统的压力损失过大,超出了热源厂设备所能提供的压力；系统〕管网和热力站〔缺少合理分配水量的手段,为解决末端用户不热的问题而加大循环水量,因而降低了一次供水温度.解决此类问题虽然需要由设备选型与管线铺设来保障,但是在控制上仍需要由控制手段来保障,特别是在整个热网负荷变化的情况下协调各换热站的能量分配.对于热网平衡来说,目的是使总能量在各站之间均匀分配,使各站的温度尽量均匀,但同时也要考虑到各站的暖气和地暖因素影响,这会造成有些地区的温度偏高或偏低.整个平衡是按照周期性进行控制<考虑二网滞后因素影响>,综合考虑各站的供回水温度和流量,经过平衡算法得到各站平衡参数,将参数下发给各换热站由各站控制器来合理地调整一网流量,使得整个网络中各站温度趋于平衡.算法中的主要模块配置参数和参数使用说明如下：一、优先级该参数表明换热站在整个平衡系统中的优先级,级别越高表明该站能优先从热网中得到更多的资源,往往也能获得较高的温度.二、敏感度该参数表明换热站覆盖区域温度变化对阀门开度大小变化的敏感性,级别越高表明一定的阀门开度变化造成的温度改变越大.该参数是匹配性参数,需根据换热站特性设置.三、回水相关度该参数表明平衡系统衡量标准与二次网回水温度的相关程度,级别越高表明二网回水温度在整个平衡效果评价体系中占的分量越重,同时也表明二网回水温度控制将会越平均. 四、鲁棒性该参数表明换热站区域温度的可控程度,鲁棒性越强表明该站温度的可调程度和范围越大.该参数是匹配性参数,强烈建议采用模块默认设置.。
供暖企业换热站控制系统设计分析
供暖企业换热站控制系统设计分析发布时间：2022-01-06T05:21:18.516Z 来源：《中国电业》2021年22期作者：赵凯[导读] 换热站是供暖系统中的重要组成部分，当前我国大多数换热站只凭经验操作赵凯双鸭山龙唐供热有限公司，黑龙江省双鸭山市摘要：换热站是供暖系统中的重要组成部分，当前我国大多数换热站只凭经验操作，在运行中存在着诸多问题，经常会浪费大量能源，同时无法提升供暖效率。
本文围绕供暖企业换热站控制系统展开了探讨，仅供参考。
关键词：供暖企业；换热站；控制系统；设计在我国城市化建设不断深入的背景下，城市规模与城市人口数量不断增多，同时人们的生活水平也在不断提高，进而提高了城市供热的质量要求。
为了提高供热效率，降低能源流失，提升系统稳定性，实现最大的竞争效果就要配备专业的计量检测与调节控制系统。
一、换热站系统构成换热站就地监控系统以控制器为核心，将现场的温度、压力、热量、流量、液位、阀门开度、变频器频率以及，泵的起停状态等数据传输到控制器中进行判断与处理，实现对现场的实时控制。
现场仪表与执行机构包括压力、温度、流量、液位、热量等传感器与变送器、阀门执行器等执行结构。
通讯系统以远程数据网络为传输介质，为中心控制器与换热站的就地监控系统提供实时通讯。
在中控室内部工作站与厂区办公室中，使用双绞线作为传输介质提供实时通讯。
二、系统功能与控制要求系统功能由监视功能与控制功能两部分构成，其中监视功能包含数据处理与数据显示，控制功能包含一次网调节阀开度、循环泵补水泵控制与二次网补水阀起停控制。
控制要求主要有以下几点（一）二次网供水温度PID控制实时地监控二次网供水温度，进行二次网供水温度PID运算，调节一次网调节阀的开度，对供水温度进行定值控制。
（二）二次网供水温度PID控制实时监控二次网供水压力，对二次网供水温度压力进行PID运算，控制变频器的输出频率，间接的对水泵转速进行控制，对供水压力进行定值控制。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
集中供热工程换热站专用控制系统设计及控制方案技术方案山西科达自控工程技术有限公司2011年1月目录1. 第一章设计方案综述 (3)1.1热网控制系统技术方案 (4)1.1.1 设计原则 (4)1.1.2 方案简介 (4)1.1.3 功能特点 (5)1.2热网控制系统功能 (7)1.2.1 网络结构图 (7)1.2.2 网络结构概述 (7)1.2.3 监控调度中心软件功能 (8)1.2.4 本地换热站控制器功能 (16)1.2.5 热网平衡模块功能 (17)1. 第一章设计方案综述本系统是集公司多年来供热工程应用经验，专门针对北方集中供热工程项目提供的换热站专用控制系统。
该系统采用浙江中控自动化仪表有限公司自主研发的U6-200一体化PLC，监控中心上位机软件采用Inscan HRC热网实时监控专用软件，配置热网管理软件包、热网平衡模块、Web发布软件包及GSM短消息报警模块，实现对各个小区换热站热网运行参数的采集存储，外界环境温度的补偿，热网温度流量、动力设备的启停及调节、安全报警以及自动分析、热网系统故障诊断、能源计量分析等功能，并配合现场网络视频监控系统，以达到整个热网系统的供热平衡、安全、经济运行，最终实现无人值守型换热站。
换热站专用控制系统图示在自动化设计上，设置监控中心控制室（调度中心）一个，内含2台调度计算机同时通过通讯的方式对换热站进行监控，2台调度中心计算机为1主1备冗余。
主监控操作站完成控制室内人机交互功能，在计算机上显示各站换热网的工艺管道、参数、控制流程图，包含各类热力参数、阀门等各类执行机构状态的显示和自/手动操作。
监控操作站除完成基本的各换热站运行数据采集、远程调度控制、数据记录报表生成等之外，还具备热网平衡调节、提供热网负荷需求趋势预测、预测负荷与实际负荷对比、互联网web远程浏览、手机wap 浏览、手机短信报警等热网管理功能。
换热站采用就地与主控室远程控制协作方式。
各站放置独立U6-200一体化PLC一套，该终端设备配有彩色触摸屏，方便巡检人员进行就地观测，实现小区热网运行参数的采集与监控，如压力、温度、流量、电流等，并集中将运行参数发送至远方控制中心；U6-200一体化PLC可就地存储至少一个采暖期的运行参数，实现根据室外温度值自动控制二次供回水温度，并可同时控制循环变频及补水变频，进行量值的调节；在启用换热平衡模块后，各站控制器接收主控室发送的平衡参数，结合各站过程参数调节二次供回水温度；控制器也可接收主控室下发的各项命令，完成远程控制热网温度、流量、动力设备的启停等。
同时结合网络视频监控系统，通过变焦功能，手动调节远近焦距，最终实现换热站无人值守。
1.1 热网控制系统技术方案1.1.1 设计原则本设计方案基于“集中管理，分散控制”的模式，数字化、信息化环保工程的思想，着眼于热网“管控一体化”信息系统的建设，建立一个先进、可靠、高效、安全且便于进一步扩充的集过程控制、监视和计算机调度管理于一体并且具备良好开放性的监控系统，完成对整个供热运行的监测与自动控制，实现“换热站无人值守”的目标。
1.1.2 方案简介自动化热网监控系统，采用分布式计算机系统结构，即采用中央与就地分工协作的监控方法。
中央控制室负责全网参数的监视以及必要时的远程调控，在开启平衡模块情况下完成各换热站的流量和能量调配；各换热站根据中央控制室下发的平衡参数进行供回水温度自动，同时也可通过就地手动干预或者远程干预。
本系统由调度监控中心、远程终端站、通讯网络和与监测控制有关的仪表等部分组成。
调度监控中心起着调度中枢的作用，可以察看全网的供热参数，同时进行热力工况的分析来指导全网的运行。
远程终端站由具有测控功能的控制装置和通讯系统组成。
远程终端站通过与其相连的仪表和执行机构完成对一、二级换热站和其它现场设备的数据采集和控制功能。
该热力站运行管理系统采用的策略为：中央监测、现场控制。
中央管理工作站主要负责检测显示热网参数（必要时提供远程控制）和各站的协调；每个热力站独立地工作，互不干扰。
即使某一个换热站出现故障也不会影响其它换热站的正常工作。
各换热站主要实现以下三方面自动控制：①根据调度监控中心的各站调控参数以及二次侧供回水温度自动控制高温水进入换热器入口调节阀的开度；②根据定压点压力自动控制补水泵转速，若回水压力低于设定值时自动报警；③自动检测循环泵运行状态，并根据压力自动控制主循环泵的转速。
整个通讯系统分调度监控中心、各换热站和通讯网络三个部分，通讯采用ADSL通讯方式，在调度监控中心设立专网，在每个换热站独立设立通讯方式，与U6-200一体化PLC的通讯模块相连，进行数据的收发。
1.1.3 功能特点换热站专用控制器功能：1.专用控制器：专门为换热站量身定做的U6-200一体化PLC，无需用户编程，简单易用，内置的常规功能即可满足所有换热机组控制需求；2.人性化显示：自带7寸真彩触摸屏，内置单双换热机组流程图画面，显示直观，操作方便，易学易懂，充分体现人性化，方便巡检人员进行就地观测，包括温度、压力、流量、循环泵、补水泵的状态等；3.参数检测功能：完成模拟量采集包括:一次网供水温度和压力、一次网回水温度和压力、二次网供水温度和压力、二次网回水温度和压力、室外温度、阀门开度、频率反馈、一次网流量、二次网流量等,状态量采集如：泵状态等；脉冲量采集如：累计补水量、累计耗热量等的测量；4.通讯功能：现场控制设备能够与调度中心进行数据通信，支持采用ADSL或GPRS通讯方式，即通过Internet和移动网络，主从站间进行数据传输，主站可远程监控各从站工况，无论距离远近；5.参数存储：可就地存储至少一个采暖期的运行参数，以便供热企业进行能效分析；6.控制模式：本地监控站可以自动识别中控室传来的控制模式的指令（本地控制、温度控制、直接阀位/频率控制），经过判断执行其中一种控制指令，并运行对应的控制模式；7.控制功能：根据换热站实际运行情况进行相关控制；a)根据调度监控中心的各站调控参数以及二次侧供回水温度自动控制高温水进入换热器入口调节阀的开度；b)根据定压点压力自动控制补水泵转速，若回水压力低于设定值时自动报警；c)自动检测循环泵运行状态，并根据压力自动控制主循环泵的转速，；8.联锁保护功能：本地监控器诊断到设备出现故障（如电机过流、过压等）或现场工况发生异常变化（如二次网压力过高、过低等），控制器可根据相应故障诊断软件及工况评估逻辑，立即停止对应的设备运行，同时将报警类型及信息上传至中控室，尽可能地保护系统的安全运行。
9.报警功能：根据工艺要求，可将报警分为不同级别。
a) 各个温度、压力、水位等超限报警。
至少包括：一次供水压力、二次回水压力、二次供水温度高限报警，补水箱水位高低限报警等。
b) 水泵、电机、电动阀、变频器、换热器、通讯系统等故障报警；c) 停电报警：换热站配置UPS电源，作为现场控制器和调制解调器的后备电源，当换热站供电出现故障或停电时，控制器能够生成停电报警信号，并通知中央控制室的调度人员采取相应的措施。
热网实时监控专用软件功能：1. 专用软件功能：各个换热站控制器与调度中心Inscan HRC热网实时监控专用软件进行通讯，实现换热站无人值守，满足所有换热站功能需求；2.供热参数实时监测功能：调度中心直观显示各个换热站在区域内的分布图，点击可进入换热站运行参数详细图，实时显示热力站一级网和二级网供回水温度和压力、流量、热量、阀门开度、水泵开启状态、循环泵变频、补水泵变频、液位等参数；3.手自动控制模式：a)根据现场工况提供两种控制模式用于控制换热站的一次网阀门开度，分别为：本地温度控制、直接阀位控制。
b)根据现场工况提供三种控制模式用于控制换热站的二次网循环水流量，分别为：本地手动控制、本地自动控制、直接转速控制。
4. 远程修正功能：中控计算机能对本地控制站进行参数组态，包括修改温度控制参数的给定值、控制模式及比例系数、积分系数及供热曲线等控制参数；参数修正要设定权限。
5. 故障诊断及报警功能：根据参数信息及时诊断各系统的故障并指导维护。
应能诊断下列故障：压力、温度、流量传感器故障；通讯系统故障；各热力站水泵、电机、电动阀、变频器等设备的故障；各热力站的超限报警；第一时间接收各远端控制站报警和故障信号，能及时发出声光信号，并进行记录。
6.多功能报表：运行记录、报表及图形打印功能：可以自动生成、打印多种多样的报表和参数变化曲线，至少包括各种运行记录的日报表，统计分析报表及设备的故障状态和维护清单，包括日/月/季等报表以及各个换热站对比统计分析，为供热企业分析热网运行提供数据分析依据。
7.参数统计及能源计量功能：根据实测参数统计各站及全网的能耗和水耗，计算出其平均值和累计值。
计量时间可以为时、日、月、年，计量结果将以数据文件的形式存储在外存储器内，为量化管理和收费提供依据。
8.热网平衡功能：自动根据换热站远近距离、换热站负荷大小，现实换热站间热力/水力平衡；9.短信报警功能：可将报警信息发送到相关责任人的手机上，用于及时处理报警，排除险情10.手机监管：支持W AP手机浏览：通过手机，直接浏览关键的运行参数，真正做到远程监控的管理方式；11.视频监控：可结合网络视频监控系统，通过变焦功能，手动调节远近焦距，最终实现换热站无人值守；1.2 热网控制系统功能1.2.1 网络结构图集中供热工程换热站专用控制系统图示（adsl网络连接）1.2.2网络结构概述本方案将采用先进的分布式和模块化设计理念，利用成熟的软硬件产品完成整个系统体系结构的搭建。
本系统由各换热站采集控制设备、通讯网络和监控中心组成。
各换热站采集控制设备使用U6-200一体化PLC，该设备是一套相对独立运行的可编程控制设备，可对现场设备进行监测和控制；能够满足需要进行流量计算、PID闭环控制和逻辑顺序控制等应用的场合。
通讯网络是监控中心与各换热站间连接的桥梁，承载着数据传送的功能。
监控中心采用上位机软件Inscan HRC热网实时监控专用软件，配置热网管理软件包、热网平衡模块、Web发布软件包及GSM短消息报警模块，实现对监控数据进行高效采集、长期存储、查询、数据处理等功能；以数据库为核心构成完整的数据服务层，为上层应用系统提供稳定的数据源。
1.2.3监控调度中心软件功能热力公司下属的各个换热站采集的实时数据，通过ADSL+VPN的方式传递到调度中心（调度中心需要有使用公网固定IP或域名），由运行在调度中心的组态监控软件对换热站内的压力、温度和流量数据进行实时监控，统一调整各站参数，统一调整管网平衡。
提供热网管线非矢量的地理分布图，地理分布图上标有各个换热站的实际位置，并显示换热站的主要运行参数，在该画面上通过按钮可以切换到任一个换热站，查看换热站的详细信息。