改革開放以來我國城市集中供熱事業迅速發展，促進了城市經濟與社會發展，改善了北方地區人民的生活條件。但是部分城市集中供熱管網也存在技術落后、浪費熱能、安全事故時有發生等等問題，因此城市集中供熱自動化監控成為城市集中供熱的發展趨勢。
本文以北京某區供熱廠供熱系統為例，該供熱廠有5臺10噸燃煤鍋爐供熱和1臺5噸燃氣鍋爐，二次系統有9個換熱站。

系統控制要求

• 一次系統監控要求

  • 5臺燃煤鍋爐供熱和1臺燃氣鍋爐的運行設置手動運行和自動運行。
  • 鍋爐的各運行參數由PLC實時采集，并且在調度室IPC的機上顯示。監控畫面要求動態模擬鍋爐運行過程。
  • 鍋爐自動運行時，必須保證爐膛負壓在安全的范圍內。爐膛負壓可以通過調節鼓風機或者引風機頻率來保證。
  • 鍋爐自動運行時，必須保證爐內的煤得到充分燃燒，提高鍋爐熱效率。爐膛內含氧量可以通過調節鼓風機頻率來保證。
  • 當室外溫度降低，當前運行的鍋爐滿負荷運行也不能滿足用戶需求時，自動增加一臺鍋爐投入運行。
  • 循環泵根據出回水溫差來調節頻率，補水泵變頻運行來保證鍋爐的回水壓力。

• 二次系統監控要求

  • 通過PLC實時采集換熱站各運行參數，如：換熱器的出水回水溫度和壓力、回水電動調節閥開度、水泵和電動調節閥運行狀態等。
  • 循環泵和補水泵運行頻率根據相關溫度壓力的變化由PLC實現自動調節。
  • 電動調節閥的開度由PLC根據用戶的回水溫度來自動調節，以達到用戶室內溫度不低于16℃的要求。
  • 所有換熱站的相關運行數據都要在調度室的IPC的監控畫面上顯示。

由于燃煤鍋爐自動運行的控制較為復雜但是單臺鍋爐輸入/輸出量不多，換熱站比較多而且距離調度室較遠；控制器選擇TrustPLC CTS7-200系列PLC，性價比很高。TrustPLC CTS7-200 PLC包含豐富的指令，PID算法指令方便使用；自由口通訊模式可輕易的實現PLC與第三方設備的通訊。

系統描述

該系統控制系統選用TrustPLC CTS7-200系列PLC，上位監控軟件選用力控的組態軟件PCAuto 3.62 。一次系統控制器與上位機由RS485總線的PPI協議實現通訊。二次系統1＃和2＃換熱站離調度室比較近，故 TrustPLC CTS7-200 PLC與上位機直接使用PPI電纜進行通訊，其他的換熱站離調度室約500到3000米，距離較遠，因此上位機采用GPRS通訊方式與PLC進行通訊。
系統網絡圖如下：

圖1 一次系統監控

圖2 二次系統監控

系統特點

• 城市集中供熱實行自動化管理后,改變了以前供熱出現意外故障中短而無法極時修復，提高了工作效率，實現了對各支點管道的實時管理。
• 為供熱調度部門提供了實時、可靠的數據；及時、合理的優化熱網的運行，從而使得供熱系統始終在最佳工況下工作。
• 無線通訊GPRG網絡的應用實現了熱網的集中管理，減少了人力，節約成本。
• 鍋爐的自動控制與傳統的控制方式相比不僅節省了能源，還達到減少對環境污染的目的。