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行业背景

随着国民经济的不断进步和居民生活水平逐步提高，集中供热因其节能、环保等显著优势日渐成为众多小区供热发展的主要趋势。在传统供热模式下，为满足供热需求，二次换热站内设备运行参数多为人工调节。由于室外温度和供热需求的不断变化，需要频繁的进行人工调节才能保障二次供水温度满足基本需求。人工调节只能够根据经验值进行控制和参数设定，进而达到粗调节，不能很好的保证用户室内温度维持稳定，并且热网运营成本高、能效低。

随着热网建设成本和运行成本的增加，供热行业一直在探索开发能充分适应热负荷不断变化的换热站自动的调节运行方式，同时能够实现换热站稳定可靠运行和无人值守，达到较好的供热效果和经济运行的目的。随着自动化技术的不断发展，近几年新建及改造换热站都采用较先进的无人值守换热站自动控制技术，在换热站的管理、维护、节能、安全性等方面有了很大的提升，实现换热站自动化、智能化、信息化，成为换热站控制发展的必然趋势。

基于蓝普锋PLC的无人值守换热站监控系统，既可以实现换热站稳定可靠运行和无人值守，同时可以远程监控换热站实时工况数据，实现换热站远程维护、调度管理。蓝普锋PLC单CPU本体自带多个通讯接口，扩展模块带载能力强，特别是扩展模拟量可达200点，模拟量采集控制精度高，广泛应用于无人值守换热站自动控制系统。

二、系统介绍

换热站，又称二次换热站，是热网系统的核心环节，它将一次侧蒸汽或高温水中的热量，传递给可以直接进入用户末端的采暖热水。换热站一般是由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以及PLC和控制柜组成的控制系统四部分组成。区域热网调度中心负责监控管理区域热源（如锅炉房）和换热站等，通过上位机监控系统对区域内热源和换热站进行远程监控和管理。无人值守换热站在控制过程中，一般是由PLC对换热站内运行参数进行采集，如一次侧、二次侧的供回水温度、压力，以及室外温度、累计热量、瞬时流量、三相电参数等，对循环泵、补水泵等进行变频、工频控制，通过以太网、4G、串口、无线射频等将运行状态和参数上传至热网调度中心，用于调度分析。

       2.1 控制系统总体方案设计：

无人值守换热站监控系统是一个多层次的复杂控制系统，首先需要实现换热站的自动控制和无人值守，其次是将换热站的运行参数和状态上传至区域调度中心，进行统一管理和调度。

PLC必须保证换热站内系统稳定可靠运行，可以根据室外温度传感器测量的室外温度或者用户设定温度对一次侧流量进行控制，以达到对二次供水温度进行控制，提高供热质量的目的。PLC通过供水压力传感器和循环水泵变频器来实现对二次供水压力的控制，通过回水压力传感器和补水泵变频器来实现对二次回水压力的控制。

换热站的运行程序存在于其控制系统PLC内，能够脱离上位机监控管理软件而运行，其运行可以控制室上位机监控管理系统来观察并实施调整。换热站实现无人值守的同时，利用通讯方式将运行状态数据传给监控管理系统供参考，同时接受监控管理软件远程进行参数调整。