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注塑机是借助螺杆（或柱塞）的推力，将已塑化好的熔融状态（即粘流态）的塑料以高压快速注射入闭合好的模腔内，经固化定型后取得制品的工艺过程。全电式注塑成型机适用于塑料生产部分，主要市场为电子通讯、音像、家电、汽车等，对加工条件及注塑机的精密度要求很高。近年来，众多厂商响应政府的节能减排号召，将这些设备融入智能化特征，整合节能功能。增加的功能还有：电子测量数据，电算机，网络通信，实时自动控制，自动装置调整和自动系统自我诊断功能等。由此大幅tisheng了生产的精密度与稳定性。
系统需求:
该解决方案的目的是将设计落后的注塑成型机和先进的可编程自动化控制器（PAC）结合起来，通过集成化为用户带来以下好处︰
●具备更快的响应时间，大幅改进生产的精密度与稳定性
●大幅度tisheng能效比
●具备高准确性的闭循环回路控制
●通过低温变化改进注射过程的稳定性，避免温度造成的生产瑕疵
●结合精度高达mm以下比例的驱动电机完成注射任务
●便于操作的触摸屏设计
●具备弹性化、高速动态高电量的电源输出
●在合理的成本范围内集成更多功能
研华解决方案：
系统架构图：
系统描述：
本系统中使用的ADAM-5550KW可编程自动化控制器，高速模拟量输入模块采集速度tigao，从而缩短了注塑成型机的响应时间；与模拟量输出模块(控制加热装置)一起构成系统的闭环控制过程；CANOpen模块通过CANOpen协议控制变频器；数字量的输入和输出控制对整体设备的指示灯和按钮开关进行处理。整个系统通过高效能计算机运算模块控制目标的准确位置和剂量，由此完成一体化的控制集成佳效果。
研华可编程自动化控制器（PAC）具备丰富的通讯接口，能够连接、控制各式各样的系统设备，如按钮控制，指示灯号，温度表，循序加热，控制温度，生产数据存储，变频驱动电机等。研华提供KW软逻辑开发软件，提供1毫秒高效能的程序处理与运算集成功能，设备集成商无需进行控制软件培训，即可轻松实现集成开发。基于微软嵌入式系统与开发系统的集成化优势，能够轻松完成人机接口与数据库的转换与存储，再经由以太网串口方便地上传生产数据至后台数据库。对于用户的节能需求，注塑机由过去的liuliang比例和压力比例控制，发展成目前的变量控制或定量控制，变频调速控制，伺服控制技术。并且通过与研华12.1”电阻式触摸屏的工业平板显示器FPM-3120G结合，让用户充分体验到更高效、更简便的操作。结论:在原有系统应用了研华ADAM-5550KW控制器之后，不仅大幅改进了用户的生产精度、速度、可靠性、能量效率和电源功耗，极大地降低了维修与生产成本。
一、系统概述
某银行大厦位于浦东陆家嘴金融贸易区,其低压配电系统监控与通信子系统(简称LV-SC)是根据此大厦低压配电系统智能化管理的需要而设计的，其主要功能有:
重要低压开关设备的工作状态的监视；
智能化开关设备的在线运行参数、运行状态的诊断与维护；
电度量的能源管理；
构造与BAS通信接口；
该系统将集成西门子公司新一代智能开关设备与自动化产品。利用Profibus总线系统完成系统内的实时数据高速可靠的通讯；强大的WINCC软件完成上位机的HMI功能；性能优异的3WN6智能ACB带Profibus_DP接口将本设备的大量数据通过总线传至CPU412－2,这样可节省大量的输入卡件和传统意义上的信号连接电缆，通过Profibus总线技术可以使项目成本大为降低。从技术角度来说只要是带有Profibus_DP接口并且符合Profibus总线通讯协议的外围设备都可联入SIEMENS的上位机系统。S7－400系列PLC使得系统运行更加可靠，扩展更加灵活。这些也是本项目的与众不同之处和优势所在。
二、各子系统描述
（一）实时数据库
该库利用西门子PLC通过Profibus网络采集的数据建立而成，数据库包括如下内容：
设备运行参量：三相电流、三相电压、功率因数、频率、有功功率、无功功率和视在功率；
设备运行状态：接通、断开、脱扣；
设备能量值： 电度量；
网络通讯状态：联线、断线状态；
（二）PROFIBUS通讯子系统
该子系统是指低压系统内部的数据传输接口，它利用西门子PLC通过PROFIBUS网络从连结在网络上的3WN6及电能表采集所需数据，并可传送至模拟计算机，供诊断维护使用。LV－SC系统需要通讯的DP站点共有79个，其中71个站是通过带DP接口的3WN6＋ZF01通讯的；8个站通过带DP接口的智能电表通讯（该8个站FROFIMESS只提供电度量测量参数）。在总共79个站中，有8个智能电表和15个空气开关3WN6＋ZF05共23个站需要电度量KWh参数。
（三）网络层次与BAS接口
在LV－SC系统中的BAS接口，是低压系统与BAS信息交流的通道。该接口的具体协议为LV－SC的CP524通过RS232与BAS的INTEGRATOR通讯，参见下图：
（四）模拟计算机
该计算机使用西门子公司的WINCC软件，可在上面显示设备运行参数（三相电流、三相电压、功率因数、频率、有功功率、无功功率和视在功率）；设备运行状态（接通、断开和脱扣）以及设备能量值（电度量）。
（五）设备在线诊断与调试子系统
该系统利用模拟计算机和通讯网络，完成设备的在线诊断和日常系统维护工作。
（六）系统软硬件功能
OS操作员站的网卡为CP5613，用FROFIBUS方式采集CPU412－2中的显示数据，CP443EXT－5作为PROFIBUS的MASTER为CPU412－2采集DP从站中的设备运行参数，而CP5431则把CPU412－2中的设备运行参数传送至S5-CPU942，CP524通过RS232与BAS的INTEGRATOR完成数据通讯。
本文针对换热站控制系统进行了研究，开发设计了一套基于PLC控制器组成的换热站自动控制系统。该系统采用PID控制策略，对换热站的一次网、二次网和补水系统进行实时的数据采集和控制，经过实际运行验证，系统稳定，效果良好。
关键词：集中供热系统；换热站控制系统；PLC
1 引言
集中供热系统是城市的基础设施之一，也是城市现代化水平的标志之一。发展集中供热对节约能源、改善环境质量、tigao人民生活水平都具有重要的意义。因其具有良好的社会效益、环境效益和经济效益，故而在城市发展和完善集中供热中是非常必要和迫切的。
城市集中供热信息管理调度及自动化控制系统对于保证供热系统优质供热、安全运行、经济节能、环境保护具有十分重要的作用。通过建设城市集中供热信息管理调度及自动化控制系统，可收集到全市供热工程的全部主要信息，集中监视、综合分析、协调调度、tigao效率，使供热行业管理从粗放型向集约型转变，促使供热行业控制水平整体tigao。
降低热能损失是供热行业节能主要方向，本文的目的在于提供供热控制方案，通过自动控制使热损失降到低。通过提供工艺控制功能库，保证满足负载的使这些设备在相应工艺条件下，发挥大的效率，大程度地降低能源的损耗。
2 换热站的工作原理
集中供热又称区域供热，以热水和蒸汽为载能体，通过管网为一个区域的所有热用户供热。通常是由一个和多个供热设备集中供热，例如供热锅炉、热电联产装置、温泉地热、低温供热核反应堆的热源及工业余热等。集中供热系统是由热源、热用户和热网三部分组成。热源负责制备热媒，热力网负责热媒的输送，热用户是指用热场所。集中供热系统的热用户有供暖、通风、热水供应、空气调节及生产工艺等用热系统。
各热用户用热系统的热负荷，按其性质可分为两大类:季节性热负荷和常年性热负荷。热水供热系统按系统的密闭性可分为开式和闭式两种型式。在闭式系统中，热网的循环水仅作热媒，供给热用户热量，而不从中取出使用。在开式系统中，热网循环水部分或全部从热网中取出，直接用于生产或热水供应。
由于供热系统中热用户的热负荷并不是恒定的，如供暖通风热负荷随室外气象条件变化，热水供应和生产工艺用热随使用条件等因素变化。要保证供热质量，满足各热用户要求，并使热能的制备和输送合理，就要对供热系统进行运行调节一一也就是供热调节。
在城市集中热水供热系统中，供暖热负荷是系统主要的热负荷，甚至是唯一的热负荷。在供热系统中，通常按照供暖热负荷随室外温度的变化规律，作为供热调节的依据。供热调节的目的，在于使供暖用户的散热设备的放热量与用户热负荷的变化规律相适应，以防止供暖热用户出现温度过高或过低。
根据供热调节地点不同，供热调节可分为集中调节、局部调节和个体调节三种调节方式。集中调节在热源处或供热网处进行。局部调节在换热站或热用户引入口进行，个体调节直接在散热设备处进行调节。集中供热调节容易实施，运行管理方便，是主要的供热调节方法。
集中供热系统的换热站是供热网路与热用户的连接场所，在其内安装有与用户连接的有关设备、管道、阀门、仪表和控制装置。它的作用是根据热网工况和不同的条件，采用不同的连接方式，将热网输送的热媒加以调节、转换，向热用户系统分配热量以满足用户的需求;还应根据需要，进行集中计量、检测供热热媒的参数和数量。根据规模和设置地点不同，换热站又可分为首站、区域换热站、集中换热站和用户换热站。热力输配网络控制的重点是换热站的控制。
换热站主要完成从供热一次网到二次网的热量交换，置换出的二次网的热水温度一般在40℃~65℃之间。换热站监控系统可对热网的温度、压力、liuliang、开关量等进行信号采集测量、控制、远传，实时监控一次网、二次网温度、压力、liuliang，循环泵、补水泵运行状态，及水箱液位等各个参数信息，进而对供热过程进行有效的监测和控制。在供热期间可按室外温度调节二次网供回水温度（可手动、自动切换），达到按需供热，实现气候补偿节能控制；也可以进行分时分区节能控制，实现供热全网热量平衡及节约能源。
系统结构图如图1所示。
3 换热站控制系统设计
现场PLC控制站主要由液晶显示操作终端和控制系统两部分组成。彩色液晶显示屏主要完成各种监控画面、采集参数的显示，并接受一些参数设定的输入信息。控制系统采用性价比较高的和利时LM系列PLC，包括CPU模块、I/O模块，背板等，系统集成多种通讯接口，适用于各种通讯网络。
现场PLC控制站主要功能是对各换热站、供热沿线各节点、热用户运行参数（一、二次网温度、压力、liuliang等）、各种设备运行状态进行实时监控及采集，并根据气象环境和负荷的变化按预先设定的控制策略对换热站循环泵、补水泵和调节阀进行自动调节，来实现换热机组的完全自动控制。如果有通讯网络的支撑，现场监控站还可以将反映换供热运行的数据传送到调度中心，接收调度中心发来的调度控制指令。
LM的连接图如图3-1所示。
图3-1 LM连接图
4 换热站控制系统的主要功能
一次网电动调节阀控制
换热站控制系统具有气候补偿和恒温供水功能，即根据气候的变化自动调节供热量。应用可编程控制器（PLC），根据室外温度的变化和当地热负荷曲线，决定二级网侧的供热量，实测供热量和设定值相比较后，进行PID闭环调节，控制器输出信号至电动调节阀，调节电动调节阀的开度，从而改变一级网侧的liuliang，实现二级网侧供热量调节。
二次网循环泵变频控制
实现二次网供/回水压力差值PID控制，从而保证不利点正常供暖。压差设定值可根据经验参数或经验曲线进行设定。
补水泵变频控制
自动补水是由二次网侧回水管路上的压力变送器检测的压力信号与控制器上回水压力设定值比较后输出一个控制信号，通过PID控制来调节补水泵的转速，从而实现二次网回水自动补给。
保护功能
失压保护：二次网侧回水压力低于超低限设定值时，自动停止循环泵运行，并关闭电动调节阀，自动补水系统投入运行，开始补水。自动补水系统投入运行后二次网侧回水压力仍继续降低即发声光信号报警。
断电保护：停电后自动关闭电动调节阀，切断热源，控制器及变频器自动复位并使各种设定参数和运行状态参数保持原断电前设置。
超温保护：二次网供水温度超过80℃（操作面板可调设定值）时，一级网侧电动调节阀关闭。一次网回水温度超过70℃（操作面板可调设定值）时启动高限制保护，以一级网回水温度为目标控制电动调节阀门开度。一次网侧供水温度超过120℃时立即关闭一级网侧电动调节阀并报警。
超压保护：二次网供水压力超过设定超高限值（操作面板可调设定值）循环泵停止运行并关闭一次网侧电动调节阀。
监测水箱液位，具备报警保护功能。水箱液位为4～20mA信号输入，停补水泵信号由控制器送出，停泵水位可以人为设定。
经过搭建这样的换热站自动控制系统，终可以实现换热站的无人值守，带来以下功能效果：
n 宏观掌握供热系统运行状况、运行质量。
n保证供热系统的运行参数。对热网的水力工况和热力工况进行全自动调节，解决各换热站的耦合影响，消除热网水平失调，平衡供热效果。
n以节省总供热量为目标，在满足热网用户基本采暖要求的前提下尽量减少总供热量，从而达到tigao经济效益的目的。
n 更好地进行供热系统设备的维护及管理。及时检测报告供热系统故障，做到防微杜渐，防患未然。
n为热网如何经济高效运行提供分析基础和分析依据。通过记录的热网运行历史数据，在一个采暖期结束后与前期数据进行比较分析，查出主要能耗来源，为今后的节能改造提供条件。
5 结论
该套自动化集中监控系统具有以下优点：①系统完成温度、压力的自动控制，连续稳定运行；②提供完整的人机交互接口，用户可以通过现场触摸屏完成对系统的监视和操作；③通过控制算法完成供热的时间与温度曲线控值，达到节能目的。
PLC控制系统作控制站，实现了对换热站或换热机组的自动控制；实现了良好的人机对话，方便操作人员在触摸屏上了解现场的各种实时数据并进行参数设置或手动控制，通过PLC控制系统实现自动故障保护功能；维护人员可以直接从触摸屏上灵活组态和方便查找现场设备故障原因，达到了既显示直观又节省费用的目的。本设计经北京和利时自动化驱动技术有限公司在多个热网项目中具体实施实现，已得到了非常好的实际应用效果。