基于PLC控制的热力公司换热站控制系统设计

电气工程学院综合课程设计成绩评定表

设 计 题 目 姓 名 热力公司换热站控制系统设计 班级 答辩小组成员（职称）： 说明书主要内容： 摘要 热力公司换热站利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。为了改变这一情况，多年以来供热行业一直在探讨开发能充分适应热负荷不断变化的细调节运行方式，以适应热负荷变化较大、调节频率较高对系统平衡能力的需求，满足热用户的合理需求，达到经济运行目的。 PLC控制换热站从技术上满足了这种需求，其原理是通过变送器远程采集系统运行数据，经有线或者无线方式将信号传递到控制中心进行中央监控，同时将控制信号以组态模式实时反馈，控制电控执行机构进行系统调节，实现对二次供、回水温度的合理控制和处理突发事故。本课题来源于换热站的控制与技术，如何随时了解换热站的工作情况和有关信息，并根据这些信息和室外温度对换热站进行及时调控，使供暖系统始终在一个最佳工况下运行，从而获得良好的经济效益和社会效益，这就是本课题的研究目的所在。 关键字：换热站 集中供热 PLC S7-200 控制系统 评定成绩： 答辩小组组长： 年 月 日

目 录

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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

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河北联合大学综合课程设计说明书 引言

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。为了改变这一情况，多年以来供热行业一直在探讨开发能充分适应热负荷不断变化的细调节运行方式，以适应热负荷变化较大、调节频率较高对系统平衡能力的需求，满足热用户的合理需求，达到经济运行目的。

随着科学技术的不断发展，人们对温度控制系统的要求越来越高，因此，高精度、智能化、人性化的温度控制系统是国内外必然发展的趋势。

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河北联合大学综合课程设计说明书 1 文献综述

第一章 绪论

1.1 换热站的发展概述

热力公司换热站是在十九世纪末期，伴随经济的发展和科学技术的进步，在集中供暖技术的基础上发展起来的，它利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。集中供暖不仅为城市提供稳定、可靠的热源，改善人民生活，而且与传统的分散供热相比，能节约能源和减少污染，具有明显的经济效益和社会效益。

1.1.1 国外换热站发展概况

在美国纽约在1877年，建立了第一个区换热站向附近14家用户供热。20世纪初期，一些工业发达的国家，开始利用发电厂内汽轮机的排气，供给生产和生活用热，其后逐渐成为现代化的热电厂。在上世纪中，特别是二次世界大战以后，西方一些发达国家的城镇集中供暖事业得到迅速发展。

原苏联和东欧国家的集中供暖事业长期以来是实行以积极发展热电厂为主的发展政策。原苏联集中供暖规模，居世界首位。地处寒冷气候的北欧国家，如瑞典、丹麦、芬兰等国家，在第二次世界大战以后集中供暖事业发展迅速，城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镇，向全国1/3以上的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的条件。目前除柏林、汉堡、慕尼黑等城市已有规模较大的集中供暖系统外，在鲁尔地区和莱茵河下游，还建立了联结几个城市的城际供暖系统。

在一些工业发达较早的国家中，如美、英、法等国家，早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。不过这些国家已非常重视发展热电联产的集中供暖方式。

1.1.2 国内换热站发展概况

我国城市集中供暖真正起步是在50年代开始的，党的十一届三中全会以后，特别是国务院1986年下发《关于加强城市集中供热管理工作的报告》，对我国的集中供暖事业的发展起到了极大的推动作用。

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