基于S7—200PLC的热力公司换热站控制系统设计

闫全龙

摘 要：随着社会经济的发展和天气气候的变化，人们对供暖的要求越来越高，特别是在寒冷的地区，这关乎到老百姓的生活质量，甚至是生存。在以往的常规模式供热中，为了实现较好的工作状态和工作质量，大多数热力公司换热站采取人工调配和人工控制的方式进行作业。这种工作模式下，需要大量的人力资源，同时需要人为地感知和调节温度，工作效率较差。近些年，为了优化换热站的工作效率和服务质量，开发能充分适应热负荷不断变化的细调节运行方式，设计热力公司换热站控制系统已经成为目前研究的重要课题之一。随着科学技术的进步，逐步实现热力公司换热站控制系统的网络化、自动化和智能化已经成为当前和未来发展的一种必然要求。

关键词：S7-200PLC；热力公司；换热站；控制系统；智能化

热力公司换热站的出现不是一蹴而就的，而是一个系统化的工程。它产生于19世纪末期，是随着科学技术的进步和人们的生活需要而产生的。这种方法主要采用热水或蒸汽作为热媒，由集中的热源向一个城市或较大区域供应热能。以这种方式供暖不但提升了人们的生活质量，还提高了供暖的安全性和环保性。

1.换热站概述及发展现状

在较早的供热中，锅炉是一种较为常见的供热方式。换热站与锅炉房的供热有着明显的本质性区别，无论是在工作效能上还是供暖质量上都存在较大差异，主要是因为以往的锅炉房供热采取的是燃料把水（或其他介质）加热到具有一定参数的地方；而目前的换热站是为了把锅炉房生产的高温热水转换成能够直接给用户供热的热水。严格意义上来说，换热站只是一个中转站而已。在笔者的调查来看，换热站采取的供暖方式主要有换热板、混水等。其实简单来说，换热站就是一个媒介，一个较大的过水热，它不是供热供暖设施的全部，只是其中的一个有机组成部分。现在的换热站内部设备较为简单清晰，主要分为两大块，其中一块是采暖系统，另一块是民用生活系统。就我国而言，换热站基本上没有民用热水设施。在国内，很多换热站虽然近些年取得了非常大的发展和进步，但是还没有完全实现智能化和自动化作业，还需要一定的人，并且造成了一定的环境污染。为此，还需要我们不断研究，以提升它的工作效能，尽快实现换热站工作的网络化、自动化、智能化和环保化。

2.换热站系统的有机构成

从专业的角度来分析，换热站其实是与一次网与二次网相连接并装有与用户连接的相关设备、仪表和控制设备的机房，是实现供暖安全和供暖保障的重要元素，也可以调控和监管供热过程。换热站一般由汽水换热器组成的换热系统、循环水泵组成的循环系统、补水泵组成的补水系统构成。

换热站的工作是非常严谨的，需要一定的科学技术和先进的理论作为指导，针对换热站的工作来说，它的构成系统主要包括三个方面，分别是测量仪表及变送器、执行机构和PLC和工控机。 从换热站工作的角度分析，一个完整运行的换热站需要相关的控制系统硬件设备，主要包括换热器、循环泵、补水泵、变频器、流量计、水泵、进气阀、减压阀、自动排气阀、止回阀、温度表、压力表等。

3.系统总体方案设计思路

集中供热系统的控制是一个系统较为复杂、程序较多的工程，操作起来有些繁琐，存在一定的难度。其由换热站控制柜和检测控制系统构成，控制柜具有循环水泵系统和补水系统的控制功能，有手动和自动运行模式，也有工频和变频运行模式。在这种工作状态下，系统方案的设计才是较为有效的。PLC可以根据室外温度传感器测量的室外温度对一次供汽量进行控制，以达到对二次供水温度进行控制的目的。这种监测可以实现数据的传输，然后系统依据传输的数据调节供热的情况，最终提高供热的质量和有效性。PLC通过压力传感器和变频器来实现对二次供水压力的控制，当一台水泵无法通过变频补水达到所要求的压力时，控制器可使另一台备用泵以工频的方式来达到目的，这样相互配合，即使有问题存在，也有一定的预案进行诱导工作。换热站的运行程序独立存在于其控制系统PLC内，能够脱离上位机监控管理软件而独立运行，其运行可以通过中央控制室上位机监控管理系统来观察并实施调整。在换热站的工作中，每一个结构和单元都是相互联系的，我们可以利用网络技术、计算机技术和通信系统对供热情况进行数据监测，并把它传给管理控制系统，同时接受监控管理软件进行的运行参数调整。

参考文献：

[1]王中杰，郝 娟.基于S7—200PLC的锅炉燃烧自动控制系统设计[J].轻金属，2012，（5）.

[2]尹 琦.西门子S7—200 PLC在换热站自动控制系统中的应用[J].机电信息，2012，（9）.