摘 要：基于pSpace3.6 Database搭建了大慶油田礦區服務事業部外圍物業管理公司所屬區域的供熱生產控制系統，實現了10個物業管理處，主要服務油田偏遠廠礦的物業與供暖工作，推進供熱系統向自動化、智能化控制方向發展，保證供熱質量。
關鍵詞：pSpace 3.6；控制系統 ；PLC ；供熱
1 pSpace3.6 Database完成的功能
外圍物業管理公司經過二年的時間已搭建了生產指揮中心，建立了熱網指揮調度平臺。在供熱指揮平臺上，對區域供熱系統建立和推廣了多熱源聯網調度系統。多熱源聯網運行技術的核心內容是在保證用戶供熱質量的前提下，實現各熱源的供熱量按需要進行自由調度。一是能夠讓低能耗的熱源盡量滿負荷運行，減少高能耗熱源的供熱量，達到總體減少能源消耗的目的。二是可以提高系統的安全性。
系統主要由供熱系統數據監測平臺、供熱系統分析評價平臺、氣象信息預報發布平臺、供熱系統熱源調度平臺四部分組成。供熱系統數據監測平臺是整個管理系統的基礎，負責將各偏遠廠礦的數據集成到外圍物業公司指揮中心的數據平臺上，完成參數、流程、趨勢顯示、數據存儲記錄，數據查詢、報表及報警功能。在這些基本功能基礎上再進行調度，從外圍物業公司總體供熱目標出發，根據供熱數據、氣象信息、熱源及熱網運行狀況等信息向各基層單位下達計劃，控制熱源總熱量，達到適量供熱。最后從能源消耗和供熱質量兩方面進行數據對比，對整個供熱系統的供熱質量和供熱能耗建立評價體系，使整個供熱系統的運行達到科學量化的水平，改善供熱質量，降低能源消耗。
此平臺實現整個供熱系統的集中量化管理、分散就地控制的總體目標。所謂集中量化管理即實現各基層供熱單位能源消耗和供熱質量兩項指標的統一分析與評價，并建立科學量化的供熱評價指標體系，通過供熱綜合能效指標全面評價供熱單位能耗水平，使供熱的管理數據化。
所謂分散就地控制，指各基層供熱單位指揮中心根據外圍物業公司指揮中心發布的計劃供熱量，自主的在計劃供熱量范圍內對熱源及換熱站進行就地控制、根據實際運行情況及各自特點自行調節。
2 控制策略設計
在熱網自控系統中，室外溫度的變化是系統產生擾動的決定性因素，控制的主要目的就是抵消室外溫度變化產生的擾動影響，維持系統的平衡。pSpace3.6 Database可以提供：有供水溫度調節；回水溫度調節；供回水平均溫度調節；供熱量調節四種調節方式。根據不同情況選擇不同的調節方式。
2.1供水溫度曲線的生成
針對不同用戶，比如住宅、工廠，由于其熱用戶的性質不同，熱負荷的需求量就不同，同時供熱
量具有時段性，為達到節約熱能的目的，可以針對不同的熱用戶制定針對性的供熱曲線。同時根據日期的不同可以靈活的調整溫度曲線。
通過歷年的運行經驗及歷史數據的遞推分析，可以通過填表的方式自動生產曲線。
表1 溫度調節
綜合上表和日室外溫度曲線自動生成如下的換熱站供水溫度曲線,此曲線是按一定時間內的平均室外溫度平均值生成的供水溫度曲線。
3 軟件設計
該系統主要以力控pSpace3.6 Database、力控Forcecontrol 6.1與西門子PLC相結合，共同組建熱網監控系統。本系統服務器使用IBM的服務器，通過無線網橋采集PLC 的數據。并且通過pSpace3.6 Database做WEB服務器，使得相關人員在任何一個能上Internet的計算機上都可以對現場的數據和控制過程進行遠程監控和管理。
歸納出如上的換熱站調節框圖,算法控制器一般采用PID算法或者根據人工經驗歸納出的模糊算法。時序控制器通過一定的時間間隔觸發算法控制器動作，防止控制器頻繁動作。
3.1供熱系統數據監測平臺
在供熱系統數據監測平臺上主要使用了pSpace3.6 Database的VIEW功能和I/O server功能，根據數據監測的功能需要，畫面分為監控畫面、功能畫面和輔助畫面。監控畫面為換熱站流程和數據監控、鍋爐的流程和數據監控；功能畫面有趨勢曲線畫面、統計報表畫面、系統歷史報警畫面；輔助畫面有登錄畫面、重要操作的確認畫面，硬件故障的報警彈出畫面等。
人機的信息交流方式的于人機界面的合理性、甚至系統安全性上都有重要影響，系統建設時進行了以下考慮：
(1)在每個主要畫面下端都顯示實時報警欄，在主要畫面中包含所有需要顯示的數據信息(現場實時數據采集，設備的就地遠程狀態，設備運行狀態等)，盡量以最少的畫面全面地反映系統的狀態;
(2)系統進入自動運行狀態時，可以實現系統的安全順序開關、系統的閉環控制等功能，在設備發生故障時，軟件會啟用安全連鎖功能模塊，保證系統安全。
(3)在畫面左側設有系統操作菜單欄，無論在任何畫面下，系統都可手動和自動互切，系統操作菜單欄通過系統層次結構顯示各個子系統級、設備級的操作界面，解決了系統設備多、手動操作復雜的問題。同時關鍵操作(如系統急停)被包含于在系統任何主畫面之下，這些措施方便了操作者在由于外部環境變化所造成的意外情況下的及時采取對策，從而發揮了人在系統中的作用，提高了系統的安全性。
3.2供熱系統分析評價平臺
供熱系統分析評價平臺是建立在系統數據監測平臺基礎之上，根據系統數據監測平臺采集的數據進行系統的分析，通過分析得到的數據對系統進行指導。設定供水溫度曲線就是分析平臺的主要功能之一。
針對不同用戶，比如住宅、工廠，由于其熱用戶的性質不同，熱負荷的需求量就不同，同時供熱量具有時段性，為達到節約熱能的目的，可以針對不同的熱用戶制定針對性的供熱曲線。同時根據日期的不同可以靈活的調整溫度曲線。
通過歷年的運行經驗分析及歷史數據的遞推分析，可以通過填表的方式自動生產曲線。
綜合上表和室外溫度曲線自動生成如下的換熱站供水溫度曲線,此曲線是按一定時間內的平均室外溫度平均值生成的供水溫度曲線。
3.3 編譯開發環境
面向對象設計的腳本編譯環境，“所見即所得”，方便引用方法和變量；類“Basic”的語言環境，提供面向對象編程方式；腳本類型和觸發方式多樣，支持條件動作、數據變化動作、窗口動作、循環動作等；腳本支持多種結構，支持數組運算和FOR循環結構；
3.4報警與事件系統的設計
本設計采用軟件的報警與事件系統，軟件在運行時自動記錄系統狀態變化、操作過程等重要事件，一旦發生事故，可就此作為分析事故原因的依據，為實現事故追憶，提供基礎資料；
操作人根據生產需要將生產重要畫面、曲線實時抓拍并存放到本地保存；報警和事件記錄存放關系型數據庫中，便于分析、查詢和統計；軟件本身提供多種報警檢查方式，構建完善
報警系統；
支持傳統的聲光報警、語音文件報警，支持操作人員報警確認管理機制；支持GSM方式短信報警，生產出現問題的時候，通過移動網絡可以將報警信息及時的發送到管理者的手機上；支持電話語音報警、E-mail通知方式報警；
面向對象設計的腳本編譯環境，“所見即所得”，方便引用方法和變量；類“Basic”的語言環境，提供面向對象編程方式；腳本類型和觸發方式多樣，支持條件動作、數據變化動作、窗口動作、循環動作等；腳本支持多種結構，支持數組運算和FOR循環結構；
4 結 語
本文介紹了一種基于pSpace3.6 Database的供熱生產控制系統，重點講述了應用組態軟件現實時監控的設計及實現換熱站的監控過程。目前，組態軟件技術逐漸趨于成熟，國產軟件更是發展迅速。組態軟件因操作簡單，功能強大，應用面廣，活躍于工控行業應用在不同領域中。
本系統現正處于穩定運行狀態，實踐證明該系統設計方案合理，具有較高的可靠性，利用該系統的控制方法，對多個對象進行控制，得到了滿意的控制效果，具有推廣應用的實際價值。
