自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

劉貝

【摘 ?要】隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，集中供熱已經(jīng)成為了滿足人們?nèi)粘Ｉ畹闹饕岱绞?，熱網(wǎng)的電氣自動(dòng)控制也逐漸被應(yīng)用到集中供熱系統(tǒng)中來?伴隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，集中供熱系統(tǒng)也變得越來越成熟，使得供熱控制系統(tǒng)中的電氣自動(dòng)化控制程度也更加精細(xì)化?電氣自動(dòng)控制被應(yīng)用到熱網(wǎng)中不僅實(shí)現(xiàn)了供熱的智能化和自動(dòng)化，還減少了能源的消耗，提高了能源利用率?文章將從我國集中供熱系統(tǒng)中熱網(wǎng)電氣自動(dòng)控制發(fā)展現(xiàn)狀展開探討，講述了熱網(wǎng)電氣自動(dòng)控制的基本原理與優(yōu)勢(shì)，以及集中供熱系統(tǒng)熱網(wǎng)自動(dòng)控制的具體應(yīng)用，有效地實(shí)現(xiàn)了集中供熱系統(tǒng)的電氣自動(dòng)化控制?

【關(guān)鍵詞】集中供熱;熱網(wǎng);電氣自動(dòng)控制

引言

當(dāng)前，集中供熱系統(tǒng)被廣泛地應(yīng)用在日常生活中，供熱系統(tǒng)在使用的過程中也逐漸成熟，在一定程度上加強(qiáng)了熱網(wǎng)控制自動(dòng)化水平的不斷提升?熱網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)是城市集中供熱系統(tǒng)中最主要的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，不僅能夠針對(duì)在系統(tǒng)運(yùn)行中發(fā)生的故障及時(shí)進(jìn)行有效處理，還能夠?qū)崿F(xiàn)供熱之間的平衡穩(wěn)定，降低了供熱運(yùn)行中的能量消耗?在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的過程中有效地提高了熱網(wǎng)自動(dòng)化的運(yùn)行效率，為供熱企業(yè)服務(wù)水平的提升奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?

1城市集中供熱系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及調(diào)控基本原理

1.1集中供熱系統(tǒng)現(xiàn)狀分析

為了促進(jìn)集中供熱系統(tǒng)快速有效的發(fā)展，我們對(duì)當(dāng)前的現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查和分析后發(fā)現(xiàn)，我國當(dāng)前的現(xiàn)狀和國外的供熱系統(tǒng)相比還存在很大的差距，主要分為兩個(gè)方面，第一是熱網(wǎng)的控制，第二是熱網(wǎng)的調(diào)節(jié)?相對(duì)于我國的熱網(wǎng)系統(tǒng)，針對(duì)國外熱網(wǎng)控制系統(tǒng)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)熱網(wǎng)控制已經(jīng)和自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行完美的融合，針對(duì)熱網(wǎng)的管理和控制國外已經(jīng)可以運(yùn)用信息網(wǎng)絡(luò)的方式進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，而我國受經(jīng)濟(jì)條件和技術(shù)條件等因素的影響和限制，熱網(wǎng)控制自動(dòng)化進(jìn)展到目前為止還處在初級(jí)階段，自動(dòng)化控制水平還沒有取得較好的結(jié)果，實(shí)踐的效率也沒有得到大幅度的提升，目前我國城市集中供熱系統(tǒng)中自動(dòng)化的技術(shù)發(fā)展相對(duì)比較緩慢?但是在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，我國加強(qiáng)了和先進(jìn)國家之間的交流于合作，在合作的過程中引入了國外相對(duì)比較先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)，這些技術(shù)的引進(jìn)有效地促進(jìn)了我國供熱系統(tǒng)自動(dòng)化控制的快速發(fā)展，對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施也進(jìn)行了創(chuàng)新，在當(dāng)前階段城市集中供熱系統(tǒng)的應(yīng)用已越來越廣泛?

1.2供熱系統(tǒng)調(diào)控基本原理

熱力站和熱源廠是熱網(wǎng)自動(dòng)化控制的重要組成部分，在系統(tǒng)運(yùn)行的過程中通過對(duì)熱力站的實(shí)時(shí)監(jiān)控，能夠掌握相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，另外還可以通過中央中心控制室針對(duì)熱力站和網(wǎng)絡(luò)及時(shí)地進(jìn)行調(diào)控?在熱網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的過程中能夠充分地發(fā)揮出系統(tǒng)的功能性，主要分為三個(gè)部分，第一是針對(duì)熱源廠的中心控制室，在熱網(wǎng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，熱源廠可以針對(duì)所有熱力站儀器設(shè)備的使用情況實(shí)施遠(yuǎn)程的操控和觀測，針對(duì)所有設(shè)備收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)行詳細(xì)的分析和研究，在研究的過程中讓計(jì)算機(jī)對(duì)這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行詳細(xì)的解析，這樣能夠得到正確的控制指令，只有將這些指令進(jìn)行正確的傳送傳輸和制定?在系統(tǒng)運(yùn)行操作的過程中能夠針對(duì)熱網(wǎng)系統(tǒng)本身進(jìn)行良好的調(diào)整，確保系統(tǒng)在相對(duì)比較安全穩(wěn)定的環(huán)境下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)?其次是針對(duì)小區(qū)的熱力站，一般來說，可以針對(duì)小區(qū)內(nèi)的熱力站閥門起到一定的控制和調(diào)節(jié)作用，在對(duì)其進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)的時(shí)候都會(huì)進(jìn)行溫度值的預(yù)定，并且還可以通過對(duì)上一次系統(tǒng)執(zhí)行指令的制定對(duì)一次網(wǎng)回水閥門進(jìn)行管理和控制?最后是針對(duì)通信電氣技術(shù)與經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品與解決方案系統(tǒng)，在對(duì)通信系統(tǒng)運(yùn)用的過程中可以借助熱力站和中心控制值之間的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效的傳輸和配置?以上就是城市集中供熱系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的調(diào)控基本原理?

2熱網(wǎng)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行

①中央數(shù)據(jù)處理器，這種設(shè)備的操作系統(tǒng)能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行實(shí)時(shí)處理，有著計(jì)算機(jī)接口或usb接口，當(dāng)然也可以進(jìn)行無線通信;

②其二是變頻器，變頻器具有自由輸出入端口，能夠進(jìn)行自由連接，它主要是用來對(duì)泵類轉(zhuǎn)矩進(jìn)行改變，還具有多種保護(hù)功能，如接地保護(hù)，短路保護(hù)等，有較高安全性;

③電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥不同于一般的調(diào)節(jié)閥，它能夠有效抵抗供熱系統(tǒng)的壓力波對(duì)其造成的影響，具有較高的抗干擾能力，從而保證調(diào)節(jié)過程更加穩(wěn)定與節(jié)能;

④現(xiàn)場控制器，現(xiàn)場控制器是對(duì)現(xiàn)場的電流，泵類等工作狀態(tài)，及水溫水壓等數(shù)據(jù)進(jìn)行的實(shí)時(shí)采集與分析，通過現(xiàn)場控制器的應(yīng)用，能夠有效減輕中央數(shù)據(jù)處理器的工作量，對(duì)其工作進(jìn)行分擔(dān)?現(xiàn)場控制器對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集分析后，進(jìn)行記錄，并作出控制指令?自動(dòng)控制系統(tǒng)包括自動(dòng)控制軟件，它能夠?qū)峋W(wǎng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集獲取，通過通信線路進(jìn)而控制調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)運(yùn)行的參數(shù)，并控制熱網(wǎng)的平衡，最終實(shí)現(xiàn)均勻供熱?

3集中供熱系統(tǒng)熱網(wǎng)自動(dòng)控制的應(yīng)用

3.1熱網(wǎng)的電氣自動(dòng)控制方案

均勻調(diào)節(jié)是目前集中供熱系統(tǒng)中熱網(wǎng)電氣自動(dòng)化控制的主要策略，集中供熱系統(tǒng)通過該方案能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制循環(huán)水的溫度，使平均溫度始終保持相同?具體過程是現(xiàn)對(duì)循環(huán)水的樣本進(jìn)行檢測，再通過系統(tǒng)對(duì)供熱面積進(jìn)行計(jì)算，最后得到各個(gè)熱網(wǎng)的溫度，根據(jù)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)節(jié)?

3.2熱網(wǎng)電氣自動(dòng)控制設(shè)備

在集中供熱系統(tǒng)運(yùn)行中，我們常常會(huì)對(duì)熱力參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，包括熱網(wǎng)內(nèi)壓?熱網(wǎng)溫度?熱網(wǎng)流量等，這些熱力參數(shù)的調(diào)節(jié)必須要通過集中供熱系統(tǒng)中電氣自動(dòng)控制的設(shè)備才能實(shí)現(xiàn)?在處理相關(guān)數(shù)據(jù)時(shí)，首先要了解中央處理器的特征，中央處理器有自身的端口?能夠輸入信息?輸出信息?另外，要以信息動(dòng)態(tài)為原則對(duì)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)節(jié)?變頻器也是該系統(tǒng)中很重要的設(shè)備之一，它可以隨時(shí)切換熱網(wǎng)的電機(jī)數(shù)據(jù)，在端口進(jìn)行自由的輸入和輸出，除此之外，變頻器還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電壓?電源和電動(dòng)機(jī)的保護(hù)?

3.3熱網(wǎng)電氣自動(dòng)控制軟件

自動(dòng)控制軟件主要作用激素是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制，保持熱網(wǎng)溫度的平衡?它通過從熱網(wǎng)中獲取到相關(guān)信息，然后根據(jù)信息計(jì)算出二次調(diào)節(jié)的循環(huán)水溫度，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)調(diào)節(jié)閥的控制?電氣自動(dòng)控制軟件還具有對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和操控能力，是傳送回來的數(shù)據(jù)自動(dòng)生成相應(yīng)的表格，并進(jìn)行加密處理，保證數(shù)據(jù)的安全性，從而使系統(tǒng)安全運(yùn)行?

3.4熱網(wǎng)電子自動(dòng)控制過程

在集中供熱系統(tǒng)中一般是變頻器控制循環(huán)水泵，當(dāng)二次管網(wǎng)的壓力出現(xiàn)變化時(shí)，變頻器會(huì)將接收到的壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，并傳給控制器進(jìn)行處理，然后將處理好的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成指令信號(hào)回傳給變頻器，實(shí)現(xiàn)變頻器對(duì)循環(huán)水泵的控制?而變頻器通過對(duì)循環(huán)水泵的控制，能夠根據(jù)固定的數(shù)值對(duì)熱網(wǎng)定壓和定流，保證機(jī)器的穩(wěn)定運(yùn)行?溫度傳感器是將室內(nèi)外的溫度和供水溫度進(jìn)行檢測和采集，然后傳送回控制器進(jìn)行處理，控制器根據(jù)分析得出的結(jié)果對(duì)自動(dòng)控制調(diào)節(jié)閥發(fā)出指令，達(dá)到改變流量控制溫度的目的?電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)是通過上機(jī)作用來使整個(gè)系統(tǒng)有效運(yùn)行，在網(wǎng)絡(luò)定位端先發(fā)出有關(guān)調(diào)節(jié)的指令并傳送到控制器，然后由控制器對(duì)水泵和調(diào)節(jié)閥進(jìn)行控制?

4結(jié)束語

集中供熱系統(tǒng)的電氣自動(dòng)化控制有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義，能夠進(jìn)一步促進(jìn)自動(dòng)控制化和集中供熱系統(tǒng)的發(fā)展，同時(shí)也能帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)科學(xué)的快速發(fā)展?在當(dāng)前階段，熱網(wǎng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)人們?nèi)粘Ｉ钏降奶岣甙l(fā)揮了重要的作用，只有加強(qiáng)對(duì)熱網(wǎng)控制自動(dòng)化的重視和研究，才能推進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行效率的不斷提升，針對(duì)運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)進(jìn)行解決，有效地促進(jìn)供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，提升供熱企業(yè)的服務(wù)水平?

參考文獻(xiàn)：

[1]王長亮.淺談供熱過程中熱網(wǎng)電氣自動(dòng)化的有效控制[J].科技風(fēng)，2018（08）：150-151.

[2]吳宏艷.集中供熱系統(tǒng)的熱網(wǎng)自動(dòng)化控制的探討[J].科技展望，2016，26（28）：90-91.

[3]時(shí)永豹.集中供熱系統(tǒng)中熱網(wǎng)的電氣自動(dòng)控制[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2018，8（11）：67-69.

（作者單位：河北任華供熱有限責(zé)任公司）