自動控制供熱系統計算機應用論文
前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了自動控制供熱系統計算機應用論文范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。
一、問題的提出
自動化控制（automaticcontrol）是相對人工控制概念而言的，指的是在沒人參與的情況下，利用控制裝置使被控對象或過程自動地按預定規律運行。自動控制技術的研究和運用將人類從復雜、危險、繁瑣的勞動環境中解放出來并大大提高了控制效率，它涉及利用反饋原理的對動態系統的自動影響，以使得輸出值接近我們想要的值。作為工程科學的一個分支，自動控制領域的發展經歷了幾個重大演進過程，而第三代過程控制體系，則源于上個世紀70年代開始的數字計算機的應用，由于計算機產生的巨大技術優勢，從而產生了第三代過程控制體系。這個被稱為第三代過程控制體系是自動控制領域的一次革命，它充分發揮了計算機的特長，并由此產生了被稱為“集中控制”的中央控制計算機系統。目前，我國供熱行業正面臨著大的技術變革，對于供熱系統最經濟控制而言，自動化控制應滿足如下要求：應該是最有利于實現節能的控制系統；應該是可以實現無人值守的控制系統；應該是壽命長、維修工作量少、維護簡單的控制系統；應該是初投資小、運行費用低的控制系統。而實現計算機自動控制能夠滿足以上需求，無疑是供熱系統自動化控制的的必然發展趨勢。
二、計算機在供熱系統自動化控制中的作用
在目前的供熱企業中，計算機的主要用途還僅限于打字、報表等比較初級工作，供熱企業的信息化水平與實現供熱企業生產過程的自動化、管理方式的網絡化、決策支持的智能化等的要求還不適應，迫切要求在生產的關鍵環節提升自動化控制水平。而計算機自動控制由于具備如下功能，其作用是非常明顯的。一是在數據采集及傳輸方面，能夠實時采集公司所有換熱站（包括水一水站、汽一水站）的全部技術數據，包括壓力、溫度、流量、熱量、水電消耗及水泵狀態等各種基礎數據，通過無線或有線方式將各個子站的數據傳輸到中央調度室，可以在調度室了解到各個換熱站的各項運行參數。由此，改變了以往手工操作下調度員很對運行工況“情況不明，心中無數”、致使調節處于盲目狀態的情況。例如，我們采用間連熱網全網平衡軟件，通過OPC方式從組態軟件中獲得相關數據，這些數據包括：室外溫度，熱源的供水流量、供水溫度、回水溫度等。此軟件動態的通過室外溫度的時間序列法進行熱網所需負荷預測、熱源的供回水溫差的需求、熱源的供水流量的需求等。二是在冷熱控制方面，能夠均勻調節流量，消除冷熱不均。換熱站自動控制各個換熱站可以根據室外氣溫的變化通過調節一級管網電動閥門的開度來及時控制二級管網的供回水溫度，通過調度給定的控制曲線，各個換熱站可以獨立運行，保證運行參數始終在給定的范圍內運行。同時調度在中央調度室可以根據需要隨時干預子站的運行，調度可以遙控子站的電動閥門，調整運行參數。三是在故障預測方面，能夠及時診斷故障確保安全運行。
計算機自動控制系統通過對供熱系統運行參數的分析，即可對熱源、熱力網和熱用戶中發生泄漏、堵塞等故障進行及時診斷，發現問題及時處理，同時指出故障位置，以便及時檢修，保證系統安全運行。四是在能源考核管理方面，能夠實現量化管理。由于計算機自控系統可以建立各種信息數據庫，能夠對運行過程的各種信息數據進行分析，對各個換熱站的水、電、熱進行各種統計、比較及計算，調度及公司領導可以隨時了解整個管網能源消耗情況手掌握熱同的經濟技術狀態，計量能力的提高，為量化管理的實現提供了物質基礎。例如，采用間連熱網全網平衡軟件，可以對二次網的供回平均溫度進行排序，使用戶更好的了解熱網的運行情況。如果熱網存在支線的情況，排序可以應用于每條支線。同時，軟件可以排出全網的最高的和最低的二十個熱力站。這些都為加強能源考核管理提供了科學依據。
三、計算機在供熱系統自動化控制中的運用
供熱系統計算機自動控制是必然的發展趨勢。目前，根據供熱情況的區別，使用的有如下幾種計算機自動控制系統：（1）直接數字控制系統（簡稱DDC）；（2）監督控制系統（簡稱SCC）；（3）分級控制系統；（4）集散控制系統（簡稱DCS）。我們認為，綜合考慮多種因素，采用集散控制系統（即DCS）更為安全經濟。DCS是計算機技術、數字通訊技術和現代控制技術結合的產物，是信息時代的控制技術。通常DCS系統的體系結構分為三層：現場控制級、集中操作監視級、綜合信息管理級。DCS是面向整體面向系統的控制技術，目標是整個系統的最優化控制，包括現場實時控制的最優化和綜合信息管理的最優化，其優點在于人機界面好，便于操作管理；系統高度安全可靠，能達到最優化管理；利用充分的數據信息，科學節能運行。推廣運用集散控制系統，要注意把握以下幾個關鍵問題。一是要完善中心DCS軟硬件系統以發揮出最大效力。二是完善DCS控制系統上位數據處理，發揮控制室的中央控制功能。三是完善DCS控制系統對各換熱站的分布式控制。四是完善人工智能控制，用人工的知識經驗與自控系統相互配合共同搞好鍋爐控制。
四、計算機在供熱系統自動化控制中的運用實證
實踐中，我們可考慮采用上述間連熱網全網平衡軟件。該軟件主要功能包括：全網平衡功能（一次網電動閥或一次網的分布式變頻泵）、一次網閥的時間表控制模式、二次網變頻循環泵的控制功能、控制效果的評價功能、負荷預測功能、閥位自動跟蹤功能等。一是全網平衡功。如上所述，通過OPC方式從組態軟件中獲得相關數據及處理，能夠達到均勻供熱的目的。就一次網閥的時間表控制模式而言，此軟件對一次網的電動閥（分布式變頻泵）提供時間表的控制模式，如果其中的某一個熱力站需要采用時間表控制模式，可以將熱力站設定為某一時間表模式，在時間表模式中，主要規定設備的不參加全網平衡調節的時間段及此時間段內的二次網供回水平均溫度的設定值。二是二次網變頻循環泵的控制功能。間連熱網全網平衡軟件通過OPC方式從組態軟件中獲得相關數據，這些數據包括熱力站內的二次網供水溫度、二次網回水溫度、二次網變頻循環泵頻率的反饋值和設定值等參數。同時用戶通過配置文件“后臺配置文件.MDB”輸入熱網的其它信息。軟件根據獲得的參數信息，采用一定的控制算法，控制二次網變頻循環泵的動作，從而是二次網的供回水溫差基本達到控制目標。三是控制效果的評價功能。間連熱網全網平衡軟件通過OPC方式從組態軟件中獲得相關數據，軟件根據獲得的參數信息，采用一定的算法，可以得出熱網每條支路及整個熱網的均方差和失調度等評價指標，同時可以得出每條支路的二次網供回水平均溫度的排行榜，整個熱網二次網供回水平均溫度最高和最低的熱力站及熱力站所屬的支線編等。四是負荷預測功能。間連熱網全網平衡軟件通過OPC方式從組態軟件中獲得相關數據，這些數據包括：室外溫度，熱源的供水流量、供水溫度、回水溫度等。此軟件動態的通過室外溫度的時間序列法進行熱網所需負荷預測、熱源的供回水溫差的需求、熱源的供水流量的需求等。五是閥位自動跟蹤功能。在軟件運行的過程中，操作員可以通過組態軟件對一次網電動閥門（一次網分布式變頻泵、二次網變頻循環泵）進行手動調節，此軟件能夠記憶手動調節的閥門（變頻器的頻率輸出）位置，在下次進行全網（設備）的調控時在此基礎上進行調節。這樣在自控不太理想或有工況變化的情況下，能夠進行手動干預，縮短系統的反應時間，提高系統的控制效果。
五、結語
總之，供熱系統的自動控制是目前供熱行業里的最好的項目之一。近年來隨著節能和環保意識的加強，供熱技術有了突飛猛進的發展。計算機技術的發展及自控技術的發展使得供熱領域里的計算機過程控制成為我國供熱行業里的熱點技術問題。若要實現節能的目的，必須要實現自動控制，只監測不控制的系統對節能的意義是不大的。若要實現最節能的目的，必須突出計算機在供熱系統自動化控制中的作用，廣泛普及和提升計算機在供熱系統自動化控制中的運用和水平。