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 改革开放以来我国城市集中供热事业迅速发展，促进了城市经济与社会发展，改善了北方地区人民的生活条件。但是部分城市集中供热管网也存在技术落后、浪费热能、安全事故时有发生等等问题，因此城市集中供热自动化监控成为城市集中供热的发展趋势。
      本文以北京某区供热厂供热系统为例，该供热厂有5台10吨燃煤锅炉供热和1台5吨燃气锅炉，二次系统有9个换热站。

      系统控制要求

      一次系统监控要求
      5台燃煤锅炉供热和1台燃气锅炉的运行设置手动运行和自动运行。
      锅炉的各运行参数由PLC实时采集，并且在调度室IPC的机上显示。监控画面要求动态模拟锅炉运行过程。
      锅炉自动运行时，必须保证炉膛负压在安全的范围内。炉膛负压可以通过调节鼓风机或者引风机频率来保证。
      锅炉自动运行时，必须保证炉内的煤得到充分燃烧，提高锅炉热效率。炉膛内含氧量可以通过调节鼓风机频率来保证。
      当室外温度降低，当前运行的锅炉满负荷运行也不能满足用户需求时，自动增加一台锅炉投入运行。
      循环泵根据出回水温差来调节频率，补水泵变频运行来保证锅炉的回水压力。
      二次系统监控要求
      通过PLC实时采集换热站各运行参数，如：换热器的出水回水温度和压力、回水电动调节阀开度、水泵和电动调节阀运行状态等。
      循环泵和补水泵运行频率根据相关温度压力的变化由PLC实现自动调节。
      电动调节阀的开度由PLC根据用户的回水温度来自动调节，以达到用户室内温度不低于16℃的要求。 
      所有换热站的相关运行数据都要在调度室的IPC的监控画面上显示。
      由于燃煤锅炉自动运行的控制较为复杂但是单台锅炉输入/输出量不多，换热站比较多而且距离调度室较远；控制器选择TrustPLC CTSC-200系列PLC，性价比很高。TrustPLC CTSC-200 PLC包含丰富的指令，PID算法指令方便使用；自由口通讯模式可轻易的实现PLC与第三方设备的通讯。

      系统描述
      该系统控制系统选用TrustPLC CTSC-200系列PLC，上位监控软件选用力控的组态软件PCAuto 3.62 。一次系统控制器与上位机由RS485总线的PPI协议实现通讯。二次系统1＃和2＃换热站离调度室比较近，故 TrustPLC CTSC-200 PLC与上位机直接使用PPI电缆进行通讯，其他的换热站离调度室约500到3000米，距离较远，因此上位机采用GPRS通讯方式与PLC进行通讯。
    系统网络图如下：

图1  一次系统监控

图2  二次系统监控

      系统特点
      城市集中供热实行自动化管理后,改变了以前供热出现意外故障中短而无法极时修复，提高了工作效率，实现了对各支点管道的实时管理。
      为供热调度部门提供了实时、可靠的数据；及时、合理的优化热网的运行，从而使得供热系统始终在佳工况下工作。 
      无线通讯GPRG网络的应用实现了热网的集中管理，减少了人力，节约成本。 
      锅炉的自动控制与传统的控制方式相比不仅节省了能源，还达到减少对环境污染的目的。

摘要：随着经济的发展和生活水平的提高，人民的环保意识逐渐增强，国家和地方都不断制定出更加严格的环境污染物控制标准，使得环境监测的任务日益繁重，要求越来越高，因此手工操作的传统化学分析方法在速度和准确性等方面都渐渐适应不了形势的发展，自动化已成为监测技术发展的大趋势。
      一、在线分析仪器简介
      目前绝大多数的自动在线分析仪器，仍是用电脑、程序控制各种电动泵、阀、气泵，模拟人的各步操作进行分析的间歇式分析仪器，这类仪器的优点是因其是模拟手工法，故和手工法分析的结果有较好的一致性。其缺点是结构复杂、故障率高。国内某环保仪器厂商的CODCr在线分析仪使用了TrustPLC CTSC-200系列高性能小型PLC代替单板机和工控机，大大降低了仪器控制系统故障率，并且使仪器具有极强的抗干扰性及抗雷电能力；使用工业触摸屏代替按键开关,使用户界面更加友好,同时还克服了按键开关易接触不良的缺陷。使得仪器的可靠性、抗干扰性更符合。该分析仪对自来水、江河湖泊水、工业污水以及水处理前高浓度废水等进行直接测量。可广泛应用于环境监测站、污水处理厂、自来水厂、排污监控点、水质分析室以及各级环境监管机构对水环境中COD的测量分析。 

      二、在线分析仪器工作原理
      化学需氧量 (Chemical Oxygen Demand，简称COD)，是指在强酸并加热条件下，用作为氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量，以氧的mg／L来表示。化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度，水中还原性物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等。水被有机物污染是很普遍的，因此化学需氧量也作为有机物相对含量的指标之一，但只能反映能被氧化的有机污染，不能反映多环芳烃、PCB，二恶英类等的污染状况。化学耗氧量（COD）这个指标是为了了解水中的污染物将要消耗多少氧,是我国实施排放总量控制的指标之一。

      流动注射分析（flow injection analysis,简称FIA）是基于把一定体积的液体样本通过阀切入到一个运动着的由适当液体组成的连续载流中，被注入的样本形成了一个带，并被载带到一个检测器中，样本流过检测器的流通池时，其吸光度、电极电位或其它物理特性连续地发生变化，并被记录。典型的FIA仪是由以下几部分组成（如下图所示）：

      a)  泵：用于驱动载流通过细管。
      b)  采样阀：可重现地将一定体积的样本溶液注入载流。
      c)  微型反应器：样本带在其中分散并与载流中的组分反应，成为流通检测器所响应的产物。
      d)  检测器：检测流体的吸光度、电极电位或其它物理特性并记录。

      三、系统设计
      该COD在线自动监测仪正是应用FIA原理工作的，系统图如下:

      载流液从专用载流液瓶中被恒流泵吸入，经泵加压，进入单向阀（V3），然后进入注样阀（V4）。 

      载流液→采样环→恒温反应器→冷却箱→流通池→背压管→废液瓶
水样→潜水泵→能差分离器→自动清洗LS环，并使水样充满LS环→喷射泵
水样→潜水泵→自动留样器→喷射泵
      CO-TRUST TrustPLC CTSC-200系列PLC具有运算速度快、测量稳定、支持PPI通信等优点，系统采用PPI协议用于HMI与PLC间进行数据交换，通信速度很快。 控制系统设备如下图所示：

      四、总结
      该分析仪与传统的COD测量仪器相比有如下特点：

      在线测量快速、jingque可靠，高重现性，测量范围宽，运行经济等。
      操作方便、简单,易维护。
      具有完善的报警功能（如：液体泄漏、管路堵塞、超出量程、仪器内部温度过高、试剂用尽、高/低浓度、断电等）