换热站自动节能控制系统

换热站自动节能控制系统换热站作为我国热供应系统中重要组成部分，直接关系到生产生活的稳定运行。

换热站主要是将一次网的80℃左右热水通过热交换器使二次网低温水水温达到6O℃左右，成为满足供暖送水温度的热水，通过二次网热水管道送到城市居民家中，流过各用户的散热器；通过循环泵的加压循环，流回换热站，进入换热站热交换器的二次回水温度有40℃左右。

一、换热站节能控制系统功能特点1.1节能控制系统的功能换热站节能控制系统具有高效节能、智能化、自动化等优点，可广泛用于：热力公司热网控制（多个换热站的集中管理和控制）或工厂、机关、住宅小区等商用建筑的供热、采暖、空调、生活用热水；各种需要换热的场所；各类换热站的新建、改建和扩建工程的配套。

1.2节能控制系统的特点换热站设计理念先进，既可节省基础建设的投资，又使安装维护简便。

实现系统的自动控制，使自动化、智能化程度提高，易于操作。

可实现无人值守、自动显示。

也可远程通信操作，并通过计算机网络进行监控，同时自动控制和人工操作可相互切换。

该智能控制装置具有自动控制、气候补偿、节能舒适等特点，是当今智能建筑采暖供热。

二、换热站节能控制存在的的问题2.1换热站根据室外温度的变化，自动控制一次网供水的流量和供热量由于目前的换热站大多缺乏先进的控制方式，虽回水温度按要求得到了保证，但远端用户的供热效果很难保证，通常是使供水温度远高与设计要求值，这种方式虽然满足了远端用户的要求，却增加了热损失及供热量，浪费了能源。

2.2换热站运行管理人员的素质的提高在换热站的设计和建造过程中，要充分考虑到换热站额调控。

虽然现在很多换热站都有了先进的设备，但大量闲置，究其原因是换热站的管理人员不会或不愿使用。

所以，要提高换热站运行管理人员的素质。

三、换热站节能控制系统设计为了保证换热站的安全、经济运行，必须保证换热站控制系统设计对现有规模的供热用户有合理的技术方案。

下面我们以某小区1000户住宅，建筑面积12万平方米的所建的换热站为例，介绍一下换热站控制系统节能设计和应用。

《《》》一、换热站安装自动控制系统的目的在蒸汽首站中安装自动化控制系统其目的当然是为了能使工艺控制更先进、供热参数更优化、整体系统更节能，并给投资者能带来一定的经济效益，其总结一下优点共有以下四类：2.1 提高供热温度、压力、流量等过程参数的控制精度，改善供热品质。

2.2 减少操作人员、降低工人劳动强度、节约人力投资。

2.3 全面及时的掌握供热系统的温度、压力、流量等过程参数变化情况，相当于供热系统安装了眼睛，运行人员可以不用再到现场就地仪表上观看记录和填写运行报表。

2.4 控制系统提供完整的故障诊断及报警功能，使得运行人员可以快速掌握报警发生地点及原因，对超温、超压、泄漏、堵塞、仪表故障、PLC故障、断电等各种故障的发生做到及时诊断，及时检修，保证系统安全运行。

三、控制系统的选择及配置在选择首站控制系统时首先要考虑到首站的重要性，同时也要考虑到供热公司一般维护人员技术水平较差，首站运行人员文化有限。

所以必须选择一种运行界面全中文且自动化控制水平较高、持久运行故障率低的DCS系统。

经过调查西门子S7300PLC多年来被各行业所用，可靠性高故障率低I/O点扩展也方便，所以在“天津碱厂永利新河供热站”下位机选择了西门子S7300CPU。

上位机人机界面它的友好性和可操作性直接影响着系统的安全运行，本工程中上位机采用两台计算机控制平台另加一台西门子HMI MP270触摸人机界面。

上位机软件选用国产（MCGS）全中文组态软件，使控制系统构成DCS结构。

整个DCS系统软硬件配置如下：3.1 PLC控制柜硬件组成PLC独立的安装在弱电控制柜中，PLC由中央控制器CPU214（本机自带2DP接口，32K工作内存，位操作时间0.1μs，集成14DI/10DO， DI/DO最大1008点，AI/AO最大248点，MMC微存储卡128K ），最多扩展模拟量输入输出模块 ×8个。

由于选用了2DP接口的CPU，所以在PLC弱电控制柜门上还嵌入了一款MT6070触摸面板HMI（65536色，7英寸,480×234），触摸面板HMI与PLCDP-2接口进行通讯。

换热站自控系统的作用与意义研究摘要：换热站是集中供暖的重要组成部分，换热站自控系统是基于计算机智能技术发展而设计的具有节能环保性能的控制设备。

实践证明构建完善的换热站自控系统对保障集中供暖安全运行、降低能源消耗具有重要意义。

本文结合多年工作实践，以换热站自动系统的作用与意义作为切入点，阐述换热站自控系统的组成及设计原则，最后提出完善换热站自控系统性能的具体对策，以此为居民提供舒适的供热服务。

关键词：换热站；自控系统；大数据技术；作用；意义引言换热站是供暖终端上游调节控制单元，换热站工作质量将直接影响集中供暖的效果。

换热站的作用就是根据热网工作状况和不同条件，采取不同的连接方式，将热网输送的热媒加以调节、转换等向热用户系统分配热量以此满足用户的需求。

当前换热站主要分为液体和气体两种形式，随着远程大数据技术的发展，自动控制管理系统成为换热站的重要发展趋势。

一、换热站自控系统的作用与意义对于换热站而言构建自控系统具有极为重要的作用与现实意义：首先自控系统有助于实现供热管道的实时监测，降低故障发生率。

供热工程属于民生工程，近些年公众对供热质量要求比较高。

供热管网跑冒滴漏不仅会造成能源浪费，而且还会影响到供热质量，降低群众的生活指数。

换热站自控系统能够通过对瞬时流量、回水压力等参数的监测，实时监测水量的变化，以此及时发现管网故障并且第一时间制定相应的应对措施；其次自控系统有助于提升换热站运行设备的使用寿命，达到节约能源的目的。

随着“双碳战略”的实施，降低能源消耗成为换热站经营管理的重要目标。

传统的人工监测管理模式不仅存在遗漏安全隐患风险，而且还会延长故障检修时间，最终降低居民的热舒适度。

构建自控系统后期不能可以实时在线监测换热站运行设备的运行状态，而且还可以根据流量负荷变化智能调节设备的运行状态，进而有效配置热资源，为供热企业节省大量的用电费用。

例如根据统计换热站在没有实施自控系统之前，供热系统的耗电情况非常严重，高达3~4度/平米，而采用自控系统之后，电费可低至原来的50%~70%；最后有助于减轻人工劳动，构建无人值守管理模式。

换热站供热自动化控制系统的原理及应用探讨作者：陈鑫冯立来源：《科学与财富》2020年第21期摘要：换热站是将一次管网提供的高温热量进行二次转换，进而供给终端用户，以满足用户的基本生活需求。

近年来，换热站运行系统逐步实现了自动化管理，该系统不仅降低了能源消耗量，减少了环境污染，而且供热效果较之过去相比，有了显著提升。

因此，本文分析了换热站供热自动化控制系统的结构和工作原理，详细探讨了换热站供热自动化控制系统的应用方式。

关键词：换热站;供热;自动化控制系统为了提升供暖质量，减少资源能源浪费，热力公司不断提升自动化技术水平，优化自动化控制系统的各方面性能，积极响应国家关于“节能降耗、绿色环保”的号召，并取得了阶段性成果。

借助于自动化控制系统实时监控的功能，供热全过程实现了透明化管理，尤其在温度与热量控制方面，实现了一次达标、一次通过的愿景，用户满意率呈现出逐年升高态势。

1换热站供热自动化控制系统的结构组成与工作原理1.1;;;; 结构组成换热站供热自动化控制系统主要包括：传感器、测量仪表、执行机构、PLC、现场液位计以工控机等结构组成。

其中测量装置主要对换热站的运行状态以及各项运行参数进行测量，测量参数涵盖一次供温温度、二次供水温度、二次供水流量、用户暖气温度以及二次回水温度等参数。

执行机构对供暖锅炉传输蒸汽管道的开关阀门进行有效控制。

而 PLC 则是接收换热站控制系統传输来的数据信息，并对其进行运算和处理，然后借助于I/O 模块，写入自动运行控制程序，进而完成变频器、电动调节阀以及补水泵的相关动作行为。

现场液位计主要测量补水箱内的液位高低，工控机则是有效监测系统运行过程中的各项参数，如果发现运行异常，工控机的报警装置会发出报警信号。

换热站的控制柜对循环水泵以及补水泵进行有效控制，运行模式包括手动、自动、工频以及变频。

而保障换热器正常运转的独立运行程序则存储在 PLC 内，在运行时，无需借助于上位机的监控管理软件。

换热站自动控制系统使用说明一、概述本换热站自动控制系统，包括受柜、循环泵变频器柜、补水泵变频器柜和控制柜组成，对换热机组进行全面的自动控制。

控制系统使用西门子S7-200系列PLC作为控制器，通过模拟量扩展模块读取现场变送器采集到的现场数据，用于内部控制和送至触摸屏进行显示。

现场操作使用EView触摸屏，简单直观。

本系统触摸屏主要包括一下画面初始画面参数显示参数总览参数设定控制设定巡检画面电流显示报警一览报警设定下面对这些画面作简单说明初始画面为系统上电时屏幕显示的画面，点击手型按钮进入操作各画面。

进入操作画面后不再显示此画面。

参数显示在这个画面显示系统的基本参数，包括高温侧和低温侧压力、温度、流量。

还包括电机温度数据。

参数总览将参数显示在换热系统的示意图上，包括高温侧和低温侧压力、温度、流量及流量累积。

参数设定设定控制参数，包括一次网供水流量设定，二次网捕水压力设定、泻压压力设定。

进入报警设置的密码输入也在这个页面上。

控制设定在这个画面设定控制模式及输入手动时的输出值。

可设定补水泵、泻压阀和电动阀的状态，手动开启补水泵和泻压阀，设定补水泵和电动阀在手动时的输出值。

巡检画面用于上传巡检信息。

电流显示显示循环泵的三相电流大小，并显示一次网和二次网的热量及热量积算。

报警一览显示当前的报警信息报警设定设定报警限。

本画面只有在输入安全密码后才可以进入。

二、操作使用说明1、基本操作说明控制系统使用触摸屏作为人机界面。

触摸屏通过通讯电缆与PLC进行通讯交换数据。

可以通过点击触摸屏上的开关来切换开关的状态。

如果要输入数据，可以用手指点击要输入的数据，将会弹出一个数字小键盘，可以用手指点击相应的数字输入你想要的数值，然后点击小键盘上的ENT确认，便可以输入数据了，如下图所示画面切换可以通过点击画面底部的两个箭头实现。

2、自动补水设定使用自动补水需要按以下规程操作A、将变频补水柜面板上的转换开关调整至1#自动或2#自动状态。

创新观察—318—（一）设备更新与加强管理力度以配电网自动化建设为契机，将过去的老旧、落后设备统统进行更新替换，过去供电设备简陋，通常是户外开闭所，这种方式不利于维修。

出现故障就要等候专业的技术人员过来维修，为了安全，技术人员必须切断电源，导致周围停电，影响居民正常生活，供电可靠性较弱。

通过配网自动化这一技术的应用，不仅能实现自动操作，还能通过遥感技术对线路运行情况进行监控，避免了技术人员亲自维修，极大地保障了技术人员的生命安全。

为了能使配电网自动化得到有效地使用，各电力公司还应该建立起完善的管理机制，借此对各个部门进行严格要求，发挥出部门应有的作用，对配电网运行出现的问题提出合理的调整建议，以此来增加配电网运行的可靠性[2]。

（二）提高技术人员素质水平技术人员对配网自动化技术的影响很大，甚至可以说技术人员的水平影响着配网自动化技术与配电网系统融合的质量。

所以在配网自动化技术运用之前，就要对技术人员进行相应的培训，向他们讲述安装时的注意事项，这样不但提升了他们的专业技能，还让他们对配网自动化技术有了更加深入地了解，以便日后能够更好地解决突然出现的棘手问题。

培训时不应只顾及年轻人的进度，同样要照顾年龄稍大但是具有丰富经验的老员工。

在加强老员工与时俱进的工作理念时也让老员工分享自己的想法，让年轻技术人员增长经验。

公司也可以定期展开竞技比赛，让获得优胜的人讲解自己能获胜的原因，在验证自己能力的同时，也能从别人身上得到一些启发。

在技术与经验共同增长的良好形势下，才能促进我国电力事业的发展，保障供电的稳定性。

（三）根据实际情况灵活运用系统以往的检修方式主要是以周期进行检修维护，这样不但无法及时对故障进行处理，而且更无法主动或提前对事故进行预防。

如今技术人员可以通过配网自动化技术中的故障定位功能处理以上问题。

但是有两方面需要注意，一是多方面检测，小区要检测变电站、配电站等。

对用户则是检测电表以及分段开关。

另一方面则是需要技术人员对环境进行分析后，根据实际情况选择相应的设备。

换热站及其自动控制系统The heat exchange station is now widely used in automatic control system. However, good heating system and good automatic control system, sometimes can not be combination well. Investigate its reason, is mainly the HVAC engineers do not understand automatic control, automatic control technology personnel do not understand the HVAC, neither can achieve the best results. In the heating project, comparing HVACengineering and automation, HVAC is the leading part, and automatic control is its auxiliary. Therefore, as a heating technology personnel, it is necessary to have a rudimentary understanding of automatic control system. At the sametime, should be based on their knowledge of automation and HVACunderstanding to coordination and guidance control personnel to do the debugging work.s Central Heating Supply System; Control system of heat exchanger; PID Regulation换热站如今已广泛使用自动控制系统。

换热站供热自动化控制系统的原理及应用探讨为了提升供暖质量，减少资源能源浪费，热力公司不断提升自动化技术水平，优化自动化控制系统的各方面性能，积极响应国家关于“节能降耗、绿色环保”的号召，并取得了阶段性成果。

借助于自动化控制系统实时监控的功能，供热全过程实现了透明化管理，尤其在温度与热量控制方面，实现了一次达标、一次通过的愿景，用户满意率呈现出逐年升高态势。

1换热站供热自动化控制系统的结构组成与工作原理1.1 结构组成换热站供热自动化控制系统主要包括：传感器、测量仪表、执行机构、PLC、现场液位计以工控机等结构组成。

其中测量装置主要对换热站的运行状态以及各项运行参数进行测量，测量参数涵盖一次供温温度、二次供水温度、二次供水流量、用户暖气温度以及二次回水温度等参数。

执行机构对供暖锅炉传输蒸汽管道的开关阀门进行有效控制。

而PLC 则是接收换热站控制系統传输来的数据信息，并对其进行运算和处理，然后借助于I/O 模块，写入自动运行控制程序，进而完成变频器、电动调节阀以及补水泵的相关动作行为。

现场液位计主要测量补水箱内的液位高低，工控机则是有效监测系统运行过程中的各项参数，如果发现运行异常，工控机的报警装置会发出报警信号。

换热站的控制柜对循环水泵以及补水泵进行有效控制，运行模式包括手动、自动、工频以及变频。

而保障换热器正常运转的独立运行程序则存储在PLC 内，在运行时，无需借助于上位机的监控管理软件。

换热站的中央控制室时时监测出口位置的暖气温度，如果温度不达标，可以及时进行智能化调整，使供暖温度能够满足终端用户需求。

1.2 工作原理从供暖锅炉内部出来的蒸汽借助于供热管道传输到换热站，在这传输过程中，蒸汽主要是由电动调节阀的自动开、关与手动阀门进行有效控制。

当蒸汽传导到双纹管换热器中后，与管网中的冷水介质发生热交换反应，使蒸汽温度下降而成为液态的冷凝水，此时，冷凝水贮存到水箱中，在循环泵的作用下，冷凝水进入到供暖管道当中。