王洋
辽宁清河发电有限有限责任公司 辽宁省铁岭市 112003
摘要：在提倡集约化和智能化城市建设的今天，城市集中供暖演变为日常生产生活领域中的基础性问题，因此应当详细对集中供热系统建设及设计环节中的重要内容进行分析，科学合理的在集中供热使用自动化技术，在集中供热系统实际运行的过程中，将自动化控制技术的作用充分发挥出来，将能源消耗量控制在一定范围内，与此同时大幅度提升我国人民群众的生活质量，让集中供热系统在实际运行的过程中得到更多人的认可，最终也就可以在我国城市化发展进程向前推进的过程中，起到一定促进性作用。
关键词：自动化控制技术；集中供热；应用
一、现阶段城市热网调节存在的主要问题
1、供热管道复杂，调控能力差
在初期设计供暖系统管理时，主要考虑城市初期建设状态，随着城市建设的不断增加，供暖管道也在增加，但是缺乏统一管理，导致整体供暖系统管道复杂多样，降低城市热网调节质量，影响人们居住舒适性。通常情况下。供热系统属于滞后系统，在修改其内部数据参数时，需要长时间的调节，不易过快调节供热阀，避免内部出现不稳定情况。在供暖初期，供暖设备处于刚启动阶段，供热能力较差，输出热源波动较大，降低整体城市热网调节工作质量，影响供暖质量。因此，传统的单一城市热网调节模式已经不适合现阶段精准热网调节工作。
2、供热范围广、难以控制室内温度
通常情况下，供暖主要为冬季，在冬季供暖主要分为三个阶段，分别为初寒期、严寒期和末寒期。由于冬季温度温度变化较快，因此室内温度也需要进行适当的调节，才能保证居住人的舒适感。在这种情况下，供热系统就需要调节供热参数来满足人们的供暖需求。一般情况下，供热参数的调节为供暖站的管理人员按照以往室外温度变化情况进行调節，但是由于管理人员缺乏准确的温度变化参数，加之管理人员缺乏专业素质，导致在供热参数调整不合，影响供暖质量。通过分析以往供暖数据，可知供暖系统近端的区域通常会出现热量超标的问题，而末端供暖区域则会出现供暖不足情况，导致集中供热效果差的问题。
二、自动化集中供热系统构成
1、热力站的自动化
热力站自动化管理核心所在就是能充分满足各个子站的热量需求，并根据所需进行及时、合理调配。其自动化环节由四部分构成：a）换热站自控系统；b）首站自控系统；c）冷热水及生活热水换热站自控体系；d）泵站自控系统。
（1）换热站自控系统。作为热网自控的核心子系统，换热站自控系统主要由PLC控制器，温度、压力及流量传感器，自动调节阀，循环及补水泵变频器等设备组成。其控制回路分為：1）一次网流量控制回路；2）二次网循环控制回路和定压回路。该系统运行时，能通过对一次回水调节阀的控制，确保一次网流量控制回路的合理运行。借由二次网中循环泵和补水泵转速实现对二次网流量的调控。网络调度中心根据热网平衡原则，对换热站下达控制指令，换热站的PLC系统根据站内实际情况对二次网中循环泵和补水泵转速进行调控。
（2）首站自控系统。首站是指布设在各个热源出口的换热站，在这里来自热源的水蒸汽或热水在将热量传给热网中回水后，再次返回到热源循环中继续使用。首站自控系统的最初选择需重点考虑三方面：a）安全性；b）对供热管网负荷的调控；c）对供热管网流量的调控。
（3）冷热水及生活热水换热站自控体系。该类型换热站的主要作用就是向用户提供采暖、热水、空调制冷等实际生活需求。该类型的换热站系统在长江中下游地区应用非常广泛。主要是因为这些地区的冬季不仅温度低，而且寒冷气候的持续时间也比较长，因此，供暖的实际需求比较大，而且在这一地区，夏季的时候往往天气比较炎热，因此也面临着巨大的制冷需求。
（4）泵站自动化系统。泵站自动化系统主要分为两大类：加压泵站以及混水泵站。加压泵站是通过加压作业操作，对热管网中的水力状况进行调控，从而保障供热作业的稳步开展。而设置在热源处的混水泵站则能在热媒的水力与热力状况出现异常后对整个供热管网热媒提供循环动力。
2、锅炉房自动系统
为提升锅炉房自动化水平，需建立及完善锅炉集散调控体系。作为一种新型的集中自控系统，DCS分散控制系统能将锅炉的控制工作分散到多台计算机上，并使用双重化等冗余措施，以达到运行系统的安全运行。DCS系统功能如下：1）系统连接现场传感器进行现场数据的采集；2）根据所采集数据的分析结果下达控制指令，使其所关联的现场执行设备进行工作，实现自动控制调节的功能；3）接收锅炉控制系统的控制调度指令，将所的采集数据通过通讯网络与监控中心的操作系统连接传输，实现对整个锅炉系统的优化管控，实现实时监测、智能调节等功能。
三、自动化控制系统在集中供热系统中的具体应用
1、切实依据室外温度控制供热负荷
构建室外温度和供热负荷的预报模型，集中供热系统实际运行的过程中，从供水温度发生变化到回水温度发生变化，其中间隔时间达到两个小时以上，假如想要及时的完成供热控制工作，就一定是需要对未来两个小时供热区域的温度进行预测。可以使用温度测量仪器连续多次记录不同天气之下供热区域的温度，并将气象站提供的气象预报内容作为参考依据，将各项信息数据通过计算机进行处理之后，构建出不同区域未来两小时室外温度预报模型，以此为基础找寻出精准的热负荷控制指标，及时且科学合理的对集中供热系统供热量进行调整，促使供热系统的能源利用率得到大幅度提升，妥善解决以往集中供热系统能源利用率低下这一个问题。
2、提升系统可靠性
假如想要让集中供热系统在一个供热周期不停的运行，就应当对控制系统的运行安全性及稳定性做出一定保证，值班机和下位机不单应当可以承受锅炉房粉尘的影响，还应当可以抵抗电网中电流冲击以及电磁场的影响。在详细对经济性因素进行分析的背景之下，为了能够保证控制系统处于长期无故障运行的状态，实际工作的过程中主要选取的是下文中所说的这些控制措施。
选取通过现场实验，连续运行时间可以达到一万小时之上的无故障工业控制计算机，以此为基础保证控制系统可以在恶劣的环境长期稳定运行。
选取稳压范围相对来说比较广泛，精准性强，抗干扰能力强，相应速度相对来说比较快的交流稳压器，与此同时搭配干扰控制器，在此背景之下自然是可以让供电环境得到一定程度的改善。科学合理的应用冗余技术和容错技术，促使自动化控制系统展现出一定自我恢复和自启动能力，为了能够对锅炉及供热设备的运行安全性及稳定性做出保证，还应当在值班机中配备后备仪表柜，在计算机出现故障并难以自行恢复的情况下，可以使用仪表柜手动调节，从而也就可以保证自动化控制系统实际运行的过程中，将自身的作用充分发挥出来。
3、DCS系统在设备远程控制中的应用
保证各个模块在热网系统当中能够协调配合，DCS控制软件一般是对系统组态模块、报警模块以及控制模块进行控制，在管理模块中设置相关参数，实时动态的去对系统组态及趋势进行分析，将现场仪表中收集到的信号转换为工程量输送到其他各个模块当中，而后通过其他模块处理之后输送到运算模块当中，对各项信息数据进行处理，让系统处于有效的控制之下。
结束语
总之，随着经济建设的推进、科技领域发展日新月异，人们对生活质量的需求和生活基本因素的保障也不断提高。现在越来越多的人都将目光聚集在供热系统的基本配置和资源合理利用问题上，将自动化系统引入到供热管网中，能够进一步实现节能降耗，低碳环保，值得进一步推广应用。
参考文献
[1]包玉莹.供热管网中集中供热自动化系统的应用探讨[J].中国设备工程，2019（05）：189-190.
[2]焦祥冬.供热管网中集中供热自动化系统的应用[J].建材与装饰，2018（40）：207-208.