文 献 综 述

一、监测换热器在国内应用现状与发展趋势

随着当代社会工业的发展，大型冷却水的循环控制系统使用日渐广泛，因此引起冷却水在循环水系统中的腐蚀、结垢、积污的问题也越来越突出。为保证大型循环冷却水系统的正常运转和连续生产，必须有效地对循环系统的结垢、腐蚀等情况进行监测。监测换热器较好地模拟了工业现场换热器的运行，因此在大多数现场水质监测中，都采用了监测换热器。

监测换热器是一种用于模拟实际工况的小型换热器，其工作条件接近于换热器装置的实际运行条件。特点是有一个传热的金属表面，能够监测传热面上腐蚀、结垢、沉积的情况。监测换热器法是循环冷却水系统进行腐蚀、结垢监测和评价的重要方法。

二、课题分析

在我国石油化工行业, 广泛采用三管式监测换热器，也可以分成单根管、两根管、三根管监测换热器和多根管的监测换热器。通常三根管多用于现场，单根管、两根管度用于试验室。为了近似模拟工业现场，本课题中我们采用的是三管式监测换热器，即该监测换热器配置了三组模拟换热器装置，一组自动监测（碳钢试管），两组长时间监测（不锈钢试管和铜质试管）。也可称三管式监测换热器为三腔监测换热器，三腔为碳钢腔、不锈钢腔和铜质腔。

本课题在三腔监测换热器上位机中用MCGS嵌入版实现触摸屏的绘制，选用S7-200PLC和上位机实现通讯。和西门子触摸屏相比，选择国产MCGS嵌入版做触摸屏所需的硬件和软件都便宜许多，十分经济划算。并且MCGS嵌入版作为国产软件，支持远程控制，可以在距离现场较远的监控室进行现场监控和实时控制。

可编程控制器PLC选用S7-200，该系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因为S7-200系列具有极高的性能/价格比和通用的连接性能，所以选用该系列与上位机连接通讯。

其中，又以型号为CPU 224XP的PLC应用最为广泛。它具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。新增多种功能有内置模拟量I/O位控特性，自整定PID功能，线性斜坡脉冲指令，诊断LED，数据记录及配方功能等。是具有模拟量I/O和强大控制能力的新型CPU。

本课题研究的三腔监测换热器上位机控制系统，该系统实现了对换热器参数的采集和处理，其中包括数据显示、计算、存储、曲线绘制等，达到了实时监控的目的。其中，系统检测仪器测量三个腔的进出口温度、蒸汽温度和流量并对流量和蒸汽进行控制。即为：.模拟输入量（4-20mA电信号）