自從我國城市提供集中供熱系統(tǒng)以來，城市集中供熱行業(yè)取得了較大的進(jìn)展。其中熱網(wǎng)控制自動化的發(fā)展最為顯著。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，熱網(wǎng)控制系統(tǒng)一改以往陳舊、落后的供熱方式，逐步改用了自動化控制方式，為城市居民在寒冷冬季的可靠供熱提供了技術(shù)保證。
      一、城市集中供熱系統(tǒng)及調(diào)控基本原理
      我國的城市集中供熱系統(tǒng)與國外的西安換熱站相比存在著著極大的差距，這種差距尤其體現(xiàn)在熱網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)與控制上。
      現(xiàn)階段，國外先進(jìn)的熱網(wǎng)控制已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了完善的自動化系統(tǒng)，能夠通過信息網(wǎng)絡(luò)管理、控制熱網(wǎng)，而受到經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等條件的制約，我國的熱網(wǎng)自動化控制尚處于初級階段，各方面的技術(shù)水平、實(shí)踐能力都難以與國外的供熱系統(tǒng)相比擬，且目前我國的自動化技術(shù)在城市集中供熱系統(tǒng)中的應(yīng)用發(fā)展速度比較遲緩。但是，隨著全球化趨勢的不斷擴(kuò)大，世界各國間的科學(xué)技術(shù)將得到極大程度的傳播，我國熱網(wǎng)自動化控制形式不斷多樣化，水平不斷提升，設(shè)備越來越先進(jìn)，并且逐漸得到了更廣泛的應(yīng)用。
      本文以某市熱力公司所使用的集中西安換熱站為例，詳細(xì)介紹熱網(wǎng)自動化控制系統(tǒng)所蘊(yùn)含的原理。該公司的熱力自動化控制系統(tǒng)主要包括熱源廠和熱網(wǎng)中的熱力站兩個部分，熱網(wǎng)含蓋了71個設(shè)置了自動化控制系統(tǒng)的熱力站。該系統(tǒng)成功完成了對全部熱力站的實(shí)時監(jiān)測和控制，既包括了其對站內(nèi)各個一次網(wǎng)回水電動閥門的控制，也包括了中央控制室對熱力站及其全網(wǎng)的調(diào)控。該城市供熱自動化控制系統(tǒng)的主要功能如下：
      1.熱源廠中心控制室

      熱源廠主要負(fù)責(zé)遠(yuǎn)程觀測71個熱力站內(nèi)各個儀器設(shè)施的利用實(shí)施狀況，通過使用無線通訊儀器，將各個熱力站中的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行及時收集，并將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的比對研究，在計(jì)算分析的基礎(chǔ)上給出正確的結(jié)論。接著，將這些結(jié)論通過遠(yuǎn)程輸送、控制的形式，實(shí)現(xiàn)對熱網(wǎng)系統(tǒng)的有效調(diào)節(jié)，使其達(dá)到全面水力平衡。

      2.各個小區(qū)熱力站
      每個小區(qū)熱力站一般是根據(jù)預(yù)先設(shè)定的溫度值對閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。此外也可以直接使用前一系統(tǒng)傳達(dá)的指令，來完成對一次網(wǎng)回水閥門的調(diào)節(jié)管理。
      3.通信系統(tǒng)
      通信系統(tǒng)最主要的功能是完成熱力站和中心控制室之間相關(guān)數(shù)據(jù)的傳輸、配置。
      二、熱網(wǎng)自動控制系統(tǒng)的運(yùn)行
      熱力站的調(diào)節(jié)控制能力強(qiáng)弱直接影響著熱網(wǎng)自動控制系統(tǒng)的優(yōu)劣，進(jìn)而影響著城市集中供熱系統(tǒng)運(yùn)行的優(yōu)劣?，F(xiàn)階段，大多數(shù)大規(guī)模的城市集中供熱系統(tǒng)都是在眾多熱力站調(diào)節(jié)控制的基礎(chǔ)上，才得以統(tǒng)一二次網(wǎng)的供水和回水的平均溫度，進(jìn)而使得城市集中供熱系統(tǒng)所提供的目標(biāo)室溫基本趨于一致。一般而言，西安換熱站這種調(diào)節(jié)方式被稱作是“均勻性調(diào)節(jié)”.簡單來說，均勻性調(diào)節(jié)是一種以各個熱力站的二次網(wǎng)供水溫度、回水溫度趨于相同為目標(biāo)的調(diào)節(jié)控制模式，其可以通過對每個熱力站一次網(wǎng)回水電動調(diào)節(jié)閥門的管理控制，完成城市集中供熱系統(tǒng)中對各個熱力站所涉用戶平均供熱的目標(biāo)。這種模式可以成功避免了對遠(yuǎn)離熱源端用戶無法實(shí)現(xiàn)足夠供熱的問題，也防止了部分用戶因緊靠熱源端而獲取過多熱量的問題。均勻性調(diào)節(jié)模式的使用可以大大節(jié)省能源的使用量，以最少的能源資源投入量，獲取最佳的供熱效果，為城市居民的生活提供了極大的便利，提高了人們的生活質(zhì)量與水平。
      同時，為了更好的達(dá)到均勻性調(diào)節(jié)的目標(biāo)，現(xiàn)代城市集中供熱系統(tǒng)還采用了一種適合均勻性調(diào)節(jié)的軟件-全網(wǎng)平衡控制軟件和組態(tài)軟件，將這兩款軟件完美的組合在一起搭配使用，能到達(dá)事半功倍的效果。組態(tài)軟件具有善于利用通訊系統(tǒng)傳輸給各個熱力站的實(shí)時數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，這些數(shù)據(jù)只要包括了每個被控?zé)崃φ镜囊?、二次網(wǎng)供回水溫度與壓強(qiáng)、一次網(wǎng)回水流量和回水相關(guān)電動閥門的具體參數(shù)等。而全網(wǎng)平衡軟件則可以依據(jù)上述采集得到的實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)分析，在進(jìn)行一系列科學(xué)運(yùn)算之后，自動調(diào)節(jié)控制一次網(wǎng)回水電動閥門的流量。
      第一，位于中央控制室的上位機(jī)具有一定的控制能力，其一般采用的是一臺穩(wěn)定的、適應(yīng)性強(qiáng)的、質(zhì)量優(yōu)異的工控機(jī)。
      在工控機(jī)內(nèi)配置了能夠適應(yīng)具體實(shí)際情況的組態(tài)軟件，該軟件可以很好的采集每一個熱力站對應(yīng)的實(shí)時畫面。另外，工控機(jī)上還配有能夠與組態(tài)軟件進(jìn)行協(xié)調(diào)使用的全網(wǎng)平衡調(diào)節(jié)軟件。如此一來，只要利用組態(tài)軟件中所提供的各個熱力站的實(shí)時畫面，相關(guān)技術(shù)人員就能收集到二次網(wǎng)供回水的具體穩(wěn)定，再利用全網(wǎng)平衡調(diào)節(jié)軟件進(jìn)行合理運(yùn)算，即可得到一個科學(xué)的平均目標(biāo)溫度。在實(shí)際使用過程中，一旦出現(xiàn)熱力站的二網(wǎng)供回水的均溫超過了預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)溫度的情況，組態(tài)網(wǎng)就會立即將回水電動閥門關(guān)小，用以降低不熱站不必要的熱量損失。
      第二，熱力站中的自動控制系統(tǒng)在整個城市集中供熱系統(tǒng)中屬于最基本的組成部分，其運(yùn)行效果的好壞也直接影響著供熱系統(tǒng)供熱的強(qiáng)弱。