PLC應用于天然氣自動化管道運輸中的作用探討

田志剛，姜 濤

（中國石油西部管道塔里木輸油氣分公司，新疆庫爾勒 841000）

PLC應用于天然氣自動化管道運輸中的作用探討

田志剛，姜 濤

（中國石油西部管道塔里木輸油氣分公司，新疆庫爾勒 841000）

在對天然氣進行運輸的過程中，最主要的運輸方式就是管道運輸。與其他運輸方式相比，管道運輸不但能夠滿足天然氣特殊性質的需求，而且能夠實現天然氣的長距離運輸，同時具有安全性高、運輸成本低等特點。為了進一步提高天然氣管道運輸效率，發展了天然氣的自動化管道運輸。PLC是天然氣自動化管道運輸中的關鍵環節，在自動化的實現上發揮著重要作用。因此對PLC應用于天然氣自動化管道運輸中的作用進行探討。

PLC；天然氣；自動化；管道運輸；運輸方式

在我國社會經濟迅速發展的過程中，現代化的工業體系逐步健全，社會生活與工業生產過程中對能源的需求也在不斷增長，并且開始向著多樣化的方向發展。與煤和石油能源相比較，天然氣能源具有其獨特的性質，在對其進行運輸的過程中，使用傳統的運輸方式無法實現運輸效率的大幅度提高，只有采用管道運輸的形式才能夠完善的解決這個問題。使用輸氣管道對天然氣進行運輸，不僅可以大幅度減短天然氣運輸的運輸距離，而且可以有效的降低天然氣在運輸中產生的損耗，提高運輸過程安全性，降低對周邊生態環境的危害，有利于我國省會經濟的迅速發展。

1 實現天然氣自動化管道運輸的重要性

在人們的日常生活以及工業生產中，作為清潔能源的天然氣得到了廣泛的應用，這種現狀導致天然氣的消費群體規模較大，資源的運輸問題也就隨之產生。與其他能源不同，天然氣屬于氣體能源，如果在常溫條件下進行運輸，運輸成本比較高，所以使用管道運輸才是最好的運輸方式。近年來，我國天然氣管道運輸獲得了長足的進步，天然氣運輸管道總長度已經超過10萬km以上，這些管道形成了縱橫交錯的運輸網絡，如何對這些運輸管道進行完善的管理是我們面臨的最主要問題。面對如此大規模的運輸管道網絡，僅通過人力來維持它們的高效運轉基本是無法實現的，所以，我們根據運輸網絡的具體情況開發運輸管道自動化運輸模式。在這種控制模式中，可以使用遠程控制設備實現自動化控制，在運輸過程中，可以通過設備操作界面對管道進行實時監控，并通過相關操作完成對管道閥門的遠程控制，同時能夠對運輸管道中的異常與故障進行檢查。目前，我國的天然氣自動化管道運輸工程建設已經取得了良好的效果，并且引入PLC進行系統控制，用于提高自動化運輸效率。

2 PLC在天然氣自動化運輸中的應用

2.1 PLC技術概述

PLC是可編程邏輯控制器的簡稱，嚴格來講，這種技術屬于電子原件可編程控制技術，能夠在嵌入式設備中實現時鐘控制、數學計算以及邏輯運算等功能，其使用范圍十分廣泛。但是，將PLC運用在天然氣自動化管道運輸中，則有很大的不同，屬于工業控制計算機技術類別，這種技術在應用時需要可編程邏輯控制器中包含中央處理器、電源、存儲設備、I/O接口、通信模塊以及功能觸發模塊等部件，由于需要實現的功能有所不同，PLC控制器中的存儲設備可分為兩種，就是內部存儲設備與外部存儲設備。將PLC技術應用在天然氣自動化管道運輸中，具有明顯的優勢，系統構建簡單快捷，可以在現有設備的基礎上構建，所有模塊運行穩定，工程簡單實用，可以實現即時更換，具有很強的可操作性。

2.2 PLC具體配置

天然氣自動化管道運輸需要使用的信息量相對較小，系統中除必須具備的通信模塊外，其他模塊主要有運算模塊、指令模塊以及控制模塊等。在我國超過5 000km的天然氣運輸管道中，如果使用的PLC采用LKZ10標準的中央處理器，必須具備優秀的熱備冗余性能，并且內存要在8MB以上。通信模塊是整個PLC的最關鍵環節，可以選用modbus協議下的RS232一485串行接口，還有冗余PRO一DP總線接口，如果管道運輸距離過長或為了增加系統的穩定性，可以使用能夠實現自由接口匹配RJ一45接頭。電源系統應選擇電壓為24～36V的弱電。對I/O接口的最基本要求是能夠滿足GPS的一致性。PLC中的輸入與輸出模塊都是利用電纜實現通訊的，在具體的應用中，可以根據不同環境設置防熱抗壓模塊。

3 PLC對天然氣運輸管道保護功能的實現

3.1 管道保護功能的實現

在PLC的總線系統中，配置了多個接口，這些接口能夠對天然氣運輸管道中的壓力、溫度以及管道腐蝕程度等參數進行實施的采集，并將其轉化為相應的數據傳輸到系統中。系統的控制中心則會根據總線系統反饋的信息，快速的發現數據中存在的異常，并確定異常出現位置，可以立即通過操作中斷傳輸，采取相應的應急措施處理異常，防止更加嚴重的問題方式。

3.2 管道維護提示功能的實現

PLC管道維護提示功能的實現主要利用輸入與輸出接口處的電力線路部分，具體的實現方式就是在這個位置添加額外的保險絲，用戶對電壓進行控制，如果線路中的電壓或電流出現異常情況，就可以實現自動切斷線路，避免因異常故障損壞模塊。這個功能可以實現向系統發出信號缺失提醒，實現管道維護提示。

4 結束語

總而言之，PLC的應用是天然氣自動化管道運輸中的關鍵環節，能夠實現天然氣管道運輸的自動化管理，進一步減少運輸成本，提高運輸效率，保證運輸管道安全。

[1] 劉會斌，王海濤.PLC系統在天然氣長輸管道中的應用[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2015，（5）.

[2] 劉加濱.自動化技術在天然氣長輸管道運營管理中的應用[J].科技信息，2013，（23）.

[3] 于學亮，葉萌.淺析PLC在天然氣自動化管道運輸中的應用[J].中國科技投資，2012，（27）.

Discussion on the Application of PLC in Natural Gas Pipeline Transportation

Tian Zhi-gang，Jiang Tao

In the process of transporting natural gas，the most important mode of transportation used is pipeline transportation. Compared with other modes of transportation，pipeline transportation can not only meet the natural nature of natural gas demand，but also to achieve long-distance transport of natural gas，but also has high security，low transport costs.In order to further improve the efficiency of natural gas pipeline transport，we began to develop natural gas pipeline transportation.PLC is the key link in the transportation of natural gas pipeline，and plays an important role in the realization of automation.In this paper，the role of PLC in natural gas pipeline transportation is discussed.

PLC；natural gas；automation；pipeline transportation；transportation mode

TE832

B

1003-6490（2017）02-0144-02

2017-01-15

田志剛（1984—），男，河北威縣人，助理工程師，主要研究方向為儀表自動化或電氣自動化。