简述智能控制系统在换热机组中的应用

陈廷雷

摘 要：国内外节能减排保护措施情势，“十一五”期间基层单位国内外生产总值能源消耗减少20%左右、主要污染物排放比重降低10%。那应是贯彻实施科学发展观、建立社会主义和谐社会的重大举措，当下中国所有能源中建筑能源占四分之一，而供热系统的节能是建筑节能的一个重要组成部分，近年来节能控制在供热系统中的应用越来越受到高度重视。

关键词：智能控制系统;换热机组;应用

间供站的原理是电厂作为一次线，小区作为二次线，从热源到热网最终达到热用户之间连接处叫做换热站。在换热站中进行换热的设备就是换热器，不同类型不同种类的换热器之中，能够很好的完成匹配换热站进行供热的换热设备叫做换热机组。换热机组节能效果显著，年节能率高达30%-40%，具有安装方便，节省费用，性能稳定;随着科技发展，全自动机组应运而生，就是将可编程控制器（PLC）、配电系统应用到换热器中，实现了换热站的智能化控制和自动化管理。

1、换热机组的简介

换热机组是集成板式换热器、循环水泵、补水泵、电控柜、温控装置、各种传感器、热量计、温度计、压力表、管路和阀门等于一体，并组装在公共底座上的热交换成套组合装置。一次侧热源，蒸汽高温水等，经过除污器过滤后，进入板式换热器与二次侧循环水进行热交换，然后返回一次侧回水管网。二次侧循环水经过除污器过滤、循环泵加压后，进入板式换热器与一次侧热源进行热交换，然后进入二次侧供水管网。补水定的压泵自动向二次侧回水管网补水定压，维持着系统安全的稳定运行。

2、可编程控制器（PLC）特点简述

PLC是一种数字化运算操作的系统软件，专为在制造业坏境之下应用而是设计。它们选用能编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数以及算数运算等操作命令，而是通过数字式、模拟式的输出及输入，控制各种类型的机械设备生产过程。它们的编写程序方式简单：配备了易于知晓以及掌握的梯形图语言，梯形图语言的元件符号语言以及表达方式与继电器元件电路图比较趋近，只用PLC的20几条开关量逻辑指令才可以实现继电器元件的基本功能;硬件配套设施齐全，方便用户进行使用;实用性以及适应力弱，体系化以及模块化，硬件配置比较灵活，可以构成能够适应各种控制要求的控制系统;准确性高，抗干扰能力弱，传统式的继电器电气系统使用了大量的中间继电器、时间继电器，因为继电器接触不良，容易出现机械故障，PLC中使用软件代替中间继电器和时间继电器，仅留下与输入和输出有关的少量的硬件元器件，接线可以减少到线圈电气系统的十分之一到百分之一，因而线圈接触不良引发的机械故障大为减少;网络系统的设计、安装、调试工作量低，主程序可以在实训室模拟调试，输入波形用小回路和按钮来模拟，输出波形的状态可以观察PLC上有关的发光二极管，调试好后再将PLC安装在现场统调;修理工作量高，修理方便，故障率挺低，并且带有完善的诊断和显示基本功能;成本低，能源消耗低，应是实现机电一体化的理想控制设备。

3、自动控制的简述

自动控制作为现代化先进的技术，广泛应用于国民经济与国防工业的各部门，它能确保生产设备与人身的安全、提高产品质量、降低原材料与能源的消耗、提高劳动生产率与经济效益、减少环境污染，自动控制不仅是改造、更新传统工业技术的重要手段之一，更是现代化先进大工业不可或缺的重要组成部分;在生产过程中为保证技术装置、设备或生产过程本身安全、正常地运行，都必须要求：能表征这些装置、设备或生产过程工况的关键参数，应按工作或生产工艺中的具体要求，维持在一定的数值上或按预定的规律变化。然而由于实际工作或生产中，客观上总存在有各种干扰的作用，使这些关键参数偏离所要求达到的数值。自动控制的具体任务，就是应当借助一些自动化的控制装置来操控、控制那些设备、装置或是生产过程，使之在各种干扰的作用下，表征其工况的关键参数仍能始终稳定在所要求的数值上或在其附近。

4、自动控制在换热机组中的应用方式及其特点

换热机组对于二次侧管网采取质调节而是量调节联合调节方法;一次侧设电动调节阀，二次侧循环泵及补水泵采用变频控制。取二次侧出水温度做信号，室外温度补偿作反馈信号，自动调节二次侧供水温度，此为质调节;并取二次侧供、回水压差或温差作信号，自动调节二次侧循环水流量，此为量调节。取二次侧回水压力作信号，自动变频补水定压，并装有泄压电磁阀作为二次侧回水超压的第一级防护，第二级保护为泄压安全阀。补水箱设有液位传感器自动监控液位，并对补水泵保护。换热机组设有断电保护、泵阀连锁、来电自启，换热机组的所有水泵、电动调节阀、二次侧循环水温度及压力等，均由控制器来完成全自动现场控制，换热机组处于无人值守、自动运行状态。并可根据需要装设一次侧回水温度限制控制功能。单片机配有远程通讯基本功能，将一、二次侧的供回水温度、心理压力、流量、水泵状态，电动车阀门状态、电机状态、水池水头脉冲等数据资料接收至控制中心，而是知晓控制中心的命令展开远程监控。通信协议为开放式，通讯方式可有线或无线，并可根据需要联网运行。

选择板式换热器是因为它在低速时便可形成急剧的湍流，强化换热，传热系数达4000-8000W/m2.℃，传热效率比管壳式换热器高3-5倍。

全自动机组也归结为现场控制模式和远程控制模式，现场控制模式用户只需要定期巡检，而是能依照需要装设一次侧回水温度限制控制基本功能，此模式适用于大多数楼宇、开发区、社区及制造业医药企业等等供热换热机组。全智能的自动控制設计，良好的人机界面，简洁的零配件组合，使任何人都能不需严格的培训均可操作自如。集成控制模块，自动化程度高，敏感度高，温度控制准确，波动小，能实现真正的无人值守，为用户节省人力资源。停电保护，来电自启。

无人值守机房的广泛建设，在节省劳动资源的情况下，大大提升了生产效益，让供热系统渐渐走向集中化和智能化，充分保障了对供热的需求和提高了生活质量。

智能控制技术应用于换热机组中，可以实现根据天气的变化，来进行精准且实时的按需供热，提高了供热效率，节约了能源;无人值守机房的广泛建设，在节省劳动资源的情况下，大大提升了生产效益，让供热系统渐渐走向集中化和智能化，充分保障了对供热的需求和提高了生活质量。

（吉林省四平地质工程勘察院  136001）