PLC首先完成換熱站內(nèi)所有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集和轉(zhuǎn)換，并負(fù)責(zé)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場的數(shù)據(jù)上傳至中央控制室。
系統(tǒng)運(yùn)行初期或供熱負(fù)荷小時(shí)，由一臺(tái)換熱器獨(dú)立運(yùn)行，在上位機(jī)PC或HMI上手動(dòng)打開一臺(tái)熱器的主進(jìn)汽電動(dòng)閥，控制程序根據(jù)設(shè)定的二次供水溫度與二次實(shí)際溫度進(jìn)行模糊計(jì)算，由模糊程序輸出4-20mA信號調(diào)節(jié)一次網(wǎng)蒸汽調(diào)節(jié)閥的開關(guān)度（控制蒸汽流量的大?。?，使二次側(cè)供水溫度達(dá)到目標(biāo)設(shè)定值。由于溫度反映比較滯后，在控制電動(dòng)閥時(shí)有一個(gè)模糊控制時(shí)間需要根據(jù)溫度反映情況來設(shè)定，模糊控制時(shí)間可通過觀察一個(gè)完整的調(diào)節(jié)過程來確定，手動(dòng)開啟一次側(cè)蒸汽調(diào)節(jié)閥一部分，并記住開啟的時(shí)間，由于進(jìn)入換熱器的蒸汽量增加了而二次網(wǎng)流量并沒有增加，根據(jù)能量守恒定律二次供水溫度在一個(gè)滯后時(shí)間后一定也會(huì)正比例增加，蒸汽閥開啟到二次供水溫度增加，這兩者的時(shí)間差就是最佳的閥門控制周期，如果周期設(shè)定不合理系統(tǒng)總是處于震蕩過程中，這個(gè)一定要注意。調(diào)節(jié)周期太短而且還容易損壞電動(dòng)調(diào)接閥。
隨著供熱負(fù)荷的加大，一臺(tái)換熱器供熱量不夠時(shí)就需要啟動(dòng)另一臺(tái)換熱器，首先是手動(dòng)打開第二臺(tái)換熱器的主進(jìn)汽電動(dòng)閥（這里所說手動(dòng)也是指在上位機(jī)PC上或觸摸面板HMI上操作，而不是現(xiàn)場操作按鈕），然后選擇換熱器控制方式，控制方式分三種（同步控制、異步控制、手動(dòng)控制），在本工程設(shè)計(jì)時(shí)考慮到靈活性，每臺(tái)換熱器都有三種控制方式，控制方式的選擇由PC或HMI上點(diǎn)擊選擇，當(dāng)選擇完控制方式后第二臺(tái)換熱器會(huì)自動(dòng)投入運(yùn)行。同時(shí)程序還在自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)總負(fù)荷，當(dāng)需求負(fù)荷降低到一臺(tái)換熱器可完全可以供給時(shí)，系統(tǒng)先會(huì)發(fā)出警告聲音，等待操作員確認(rèn)，確認(rèn)后會(huì)自動(dòng)關(guān)閉一臺(tái)換熱器以達(dá)到節(jié)能效果。
下面說一下三種不同的溫度控制方式：
● 同步控制是指兩臺(tái)換熱器共同用一個(gè)目標(biāo)溫度（總目標(biāo)供水溫度）和同一個(gè)參考溫度（二次總管供水溫度）進(jìn)行控制，選擇同步時(shí)兩臺(tái)換熱器的出力是一樣的，兩臺(tái)電動(dòng)閥開啟和關(guān)閉的位置也是一樣的，所以叫同步控制。
● 異步控制是指兩臺(tái)換熱器根據(jù)各自的目標(biāo)溫度（1#或2#設(shè)定供水溫度）參考溫度（1#或2#）換熱器支管出口溫度（不是總管溫度）構(gòu)成控制回路，當(dāng)選用異步控制時(shí)如果兩臺(tái)換熱器同時(shí)投入了使用，那么這兩臺(tái)換熱的效率和電動(dòng)閥的位置都是不一樣的。
● 手動(dòng)控制是指一次網(wǎng)蒸汽調(diào)節(jié)閥的開度由人為的在PC上或HMI上輸入控制，此時(shí)二次供水溫度將處于開環(huán)控制。
首站的二次網(wǎng)供水溫度目標(biāo)值有三種方法得到，在本工程中采用分段控制法、固定供水溫度、前饋控制三種方法，下面說一下目標(biāo)供水溫度生成的三種方法：
● 分段控制時(shí)：系統(tǒng)會(huì)把整個(gè)采暖期分成三個(gè)階段（供暖初期、供暖中期和末期）這三個(gè)溫度和三個(gè)時(shí)間段由運(yùn)行人員事前在上位機(jī)中設(shè)定好，將控制方式選擇“分段控制”時(shí)系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)時(shí)間自動(dòng)判斷調(diào)整目標(biāo)供水溫度。
● 固定供水溫度：系統(tǒng)在PC上和HMI上提供了一個(gè)固定的供水溫度設(shè)定窗口，只要設(shè)定好此溫度，將控制方式選擇“固定方式”就可以生效。
● 前饋控制:由于首站是供給其它子站高溫水的站，所以供水溫度能根據(jù)
每天早中晚提前升溫和降溫，在這個(gè)系統(tǒng)中可以設(shè)定三段提升和降低溫度的的窗口。此參數(shù)如果不設(shè)定此功能不起作用，前饋控制是疊加在以上兩種控制方式上的一種功能。
凝水閥主要是為了保證換熱器安全用的，一般凝水閥控制是根據(jù)設(shè)定的換熱器液位與實(shí)際液位比較PID運(yùn)算，自動(dòng)保持換熱器液位的一種控制功能，設(shè)定液位在理論上應(yīng)能使凝水出口溫度降到50度以下。同時(shí)凝水液位的高低在一定程度能影響二次供水溫度的變化，其主要原因是凝水液位的高與低變化，響著一次蒸汽流量進(jìn)入換熱器的多少，從而引起二次供水溫的度變化。所以在自動(dòng)調(diào)節(jié)二次網(wǎng)供水溫度時(shí)凝水液位閥一定要保持不變，等二次溫度調(diào)節(jié)正常后再調(diào)節(jié)換熱器液位，如果蒸汽閥和凝水閥同時(shí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)就很難調(diào)節(jié)到一個(gè)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)。
循環(huán)泵主要用來將二次回水抽回到換熱器中再次加熱，控制模式為“定二次供水壓力”、“定供回水壓差”定流量，三種控制，為了保證二次網(wǎng)的安全一般都采用定壓力方式控制。
● 循環(huán)泵具有手動(dòng)、自動(dòng)功能，手動(dòng)時(shí)人工在PC或HMI上啟動(dòng)停止每臺(tái)循環(huán)水泵，自動(dòng)時(shí)由PLC與變頻器結(jié)合并根據(jù)所選控制方式控制循環(huán)泵的運(yùn)行。
● 循環(huán)泵設(shè)計(jì)為兩用兩備，當(dāng)運(yùn)行中的兩臺(tái)循環(huán)泵故障時(shí)，體系會(huì)發(fā)出故障信息，并自動(dòng)將另兩臺(tái)備用循環(huán)泵投入運(yùn)行。
二次網(wǎng)補(bǔ)水泵主要是用來在系統(tǒng)回水壓力低時(shí)給二次網(wǎng)補(bǔ)水用的，設(shè)計(jì)為一用一備，補(bǔ)水泵控制功能如下：
● PLC根據(jù)二次回水壓力設(shè)定值（可任意修改）與實(shí)際值經(jīng)過PID運(yùn)算，自動(dòng)控制變頻器運(yùn)行，事故時(shí)補(bǔ)水泵方式采用一拖二（一臺(tái)工頻運(yùn)行一臺(tái)變頻運(yùn)行），或者兩者同時(shí)工頻運(yùn)行。
● 補(bǔ)水泵自動(dòng)運(yùn)行方式為變頻運(yùn)行方式，也可自動(dòng)定時(shí)切換，時(shí)間可任意設(shè)定，交替使用，以防止一臺(tái)泵長期不用而銹蝕，還可以延長電機(jī)使用壽命。若一臺(tái)補(bǔ)水泵出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換到另一臺(tái)備用水泵上去。
● 若變頻器發(fā)生故障或報(bào)警時(shí)，PLC將補(bǔ)水泵自動(dòng)切換到工頻運(yùn)行，但此時(shí)系統(tǒng)能仍夠根據(jù)二次側(cè)回水壓力設(shè)定值自動(dòng)控制補(bǔ)水泵啟動(dòng)和停止與加減泵，同時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警信號，當(dāng)報(bào)警消失時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)投入變頻定壓運(yùn)行。
凝水泵的基本功能是把來自凝水箱的凝水送給系統(tǒng)其它回收裝置，同時(shí)部分凝水被自動(dòng)打入到補(bǔ)水箱中，再由補(bǔ)水泵補(bǔ)給二次回水系統(tǒng)，這樣做的目的是提高熱利用效率。凝水泵控制功能如下：
● PLC根據(jù)冷凝水箱液位（液位設(shè)定值可任意修改）與實(shí)際值經(jīng)過PID運(yùn)算自動(dòng)控制冷凝水泵變頻啟動(dòng)和停止。
● 冷凝水泵自動(dòng)運(yùn)行方式為變頻循環(huán)方式，水泵可自動(dòng)根據(jù)時(shí)間切換，時(shí)間可任意設(shè)定，交替使用，以防止一臺(tái)泵長期不用而銹蝕，還可以延長電機(jī)使用壽命。
若變頻器發(fā)生故障或報(bào)警時(shí)，PLC將冷凝水泵自動(dòng)切換到工頻運(yùn)行，但此時(shí)系統(tǒng)能仍夠根據(jù)冷凝水液位設(shè)定值自動(dòng)控制冷凝水泵啟動(dòng)和停止，同時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警信號，當(dāng)報(bào)警消失時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)投入變頻定液位運(yùn)行。
對于一個(gè)首站安全運(yùn)行可以說是大于一切，為了保證系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行，在本工程中PLC還實(shí)現(xiàn)了以下諸多保護(hù)、連鎖、報(bào)警等功能，下面將逐一的列出來：
● 電動(dòng)調(diào)節(jié)泄壓閥：PLC根據(jù)泄壓保護(hù)值（設(shè)定值）與實(shí)際二次回水壓力值比較，經(jīng)過PID運(yùn)算，自動(dòng)控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥泄壓閥開度。
● 除污器報(bào)警：當(dāng)二次側(cè)除污器前后差值≥設(shè)定值時(shí)（此值可任意修改），系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信息和相關(guān)文字提示。
● 冷凝水箱報(bào)警：冷凝水箱液位超過報(bào)警設(shè)定值（高，低可修改），系統(tǒng)會(huì)及時(shí)發(fā)出報(bào)警信息和相關(guān)文字提示。當(dāng)?shù)陀谧畹拖拗茣r(shí)，冷凝水泵自動(dòng)停止運(yùn)行。
● 補(bǔ)水箱報(bào)警：補(bǔ)水箱液位若超過警設(shè)定值（高，低可修改），系統(tǒng)會(huì)及時(shí)發(fā)出報(bào)警信息和相關(guān)文字提示。當(dāng)?shù)陀谧畹拖拗茣r(shí)，補(bǔ)水水泵自動(dòng)停止運(yùn)行。
● 只有在循環(huán)泵運(yùn)行后，冷凝水和蒸汽電動(dòng)調(diào)節(jié)閥才能打開。
● 系統(tǒng)停電時(shí)，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥自動(dòng)關(guān)閉。
● 當(dāng)軟化水箱實(shí)際液位低于下限時(shí)，補(bǔ)水泵自動(dòng)停止運(yùn)行。
● 當(dāng)冷凝水箱實(shí)際液位低于下限時(shí)，冷凝水泵自動(dòng)停止運(yùn)行。
● 1#，2#換熱器液位低于下限設(shè)定值時(shí)（該值可以根據(jù)實(shí)際設(shè)定）關(guān)閉對應(yīng)的冷凝水電動(dòng)閥。
● 1#，2#換熱器二次出口溫度、壓力高于設(shè)定安全上限（該值可以根據(jù)實(shí)際設(shè)定）關(guān)閉對應(yīng)的一次蒸汽電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。
● 二次系統(tǒng)壓力高于上限設(shè)定值時(shí)，電動(dòng)調(diào)節(jié)泄壓閥動(dòng)作時(shí)，補(bǔ)水泵自動(dòng)禁止打開。
● 當(dāng)二次供水壓力超過定壓上限（可修改）時(shí)，延時(shí)60秒（可修改）仍大于安全壓力低限時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)降低循環(huán)泵頻率20%，如果循環(huán)泵頻率已經(jīng)低于最低限制，壓力還高于正常壓力時(shí)，立即關(guān)閉一次網(wǎng)蒸汽調(diào)節(jié)閥門（并發(fā)出相應(yīng)文字信息）。
● 當(dāng)二次回水壓力超過定壓上限（可修改）時(shí)，延時(shí)60秒（可修改）仍大于安全壓力低限時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)打開安全泄壓閥，并降低補(bǔ)水泵頻率20%，如果補(bǔ)水泵頻率已經(jīng)低于最低限制，壓力還高于正常壓力時(shí)，立即關(guān)閉補(bǔ)水泵變頻器（并發(fā)出相應(yīng)文字信息）。
上位機(jī)（監(jiān)控計(jì)算機(jī)）俗稱人機(jī)界面，是以全中文組態(tài)軟編輯生成的，人機(jī)界面顯示系統(tǒng)的各個(gè)參數(shù)、設(shè)定值、報(bào)表、曲線等監(jiān)控畫面，因?yàn)楸O(jiān)控計(jì)算機(jī)上各種操作窗口較多，本文中由于篇幅限制就簡單的提供以下三種監(jiān)控畫面，分別是“主工藝界面”、“數(shù)據(jù)監(jiān)控總表”、“報(bào)警監(jiān)控界面”。
