我国的北方地区,城市供暖大多采用集中供热,冬季供暖需要消耗大量的能源,如果处理不当会造成严重能源浪费和环境污染。换热站是集中供热系统中最重要的环节之一,起着承上启下的作用,实现换热站的智能化自动控制,对节能降耗,减少环境污染,节约人力资源具有重要的意义。本文在分析换热站构成和工作原理的前提下,设计基于自动控制理论思想和规律的换热站控制系统优化方案。主要提出了供回水温度分阶段等温差控制法,并且给出了相关理论依据,还可根据现场运行实际情况及时的优化供回水温度控制规律,以达到更好的控制效果。此方法弥补了通常采用的经验控制法的许多不足之处。另外本文还分析了变频调速节能原理,提出了循环泵和补水泵的变频调速控制方法。最后本文结合了实际工程的控制要求,设计了基于PLC和HMI控制方案的换热站智能控制系统。现场PLC换热站完成对一、二次网的温度,压力,流量,液位等工艺参数的实时采集,以及对各种设备运行状态的有效控制。PLC控制算法应用了分阶段等温差控制法,具有PID调节功能,可以有效的对调节阀开度进行控制,且实现循环水泵和补水泵的变频调速控制。应用HMI即触摸屏主要显示采集的各个参数和对现场运行状态的监控,并且通过触摸屏对运行参数进行设定。在系统中运用人机界面,不仅易于观测和控制现场运行状况,还提高了工作人员的工作效率。该控制系统己在实际中投入运行,经过现场调试验证了采用该方案设计的换热站,系统运行稳定,调节精度高,易于控制,节约能源,可以很好的优化供热效果,具有较高的实际生产应用价值。