近年来,随着国民经济的快速发展和人们生活水平的逐步提高,我国城市集中供热行业市场规模不断扩大。目前国内集中供热系统主要存在以下两个问题:一是换热站分散在城市的各个角落,传统的单一监控方式不仅费时费力,而且难以对整个热网的运行参数进行全面的监控;二是目前国内集中供热系统的自控技术发展还不够成熟,控制策略和调节方法相对比较落后。本文通过构建一套完整的SCADA系统对集中供热系统中的热网进行自动化监控,达到规模化、信息化的集中管理的效果。通过优化控制策略来提高换热站控制系统的控制精度。本文从优化管理和优化控制两方面进一步改善集中供热系统的供热质量,促进能源的有效分配。通过机理分析建立供热过程中质、量通道的主通道模型及耦合通道模型,结合飞升法和最小二乘法对上述模型进行参数辨识,最终建立了质量并调的耦合模型。集中供热控制系统具有时变性、非线性、大时滞、强耦合等特点,为改善其控制性能,本文以换热站为被控对象,结合质量并调耦合模型设计了专家模糊PID控制器。该控制器主要由模糊PID控制和专家控制两部分组成,其中专家控制作为协调级,根据数据库和知识库,经推理机来优化模糊PID控制器的量化因子,增强系统的灵活性和适应性。仿真结果表明该控制器调节时间短,超调量低。本文还采用博图软件将其编译为PLC程序应用于现场,结果表明其控制效果稳定。本文以SCADA系统作为集中供热系统自动监测的结构,构建了监控层、控制层、设备层三个层次的SCADA系统总体结构,通过功能需求分析依次对监控层、控制层、设备层进行软、硬件设计以及通讯设计。软件部分主要利用组态王软件作为SCADA系统的上位机软件进行功能与界面开发,并通过ODBC(开放数据库互连)方式实现组态王访问SQL数据库的功能。该控制系统现已应用于换热站现场,系统运行稳定可靠。