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摘要：随着我国社会经济的快速发展，对天然气能源的使用需求不断提高，天然气管道运输是提供能源支持的一个重要基础，将PLC应用于天然气自动化管道运输中具有现实意义。本文主要对PLC技术展开分析，并探讨在天然气自动化管道运输中的具体应用。
关键词：PLC；天然气；自动化管道；管道运输
引言
在天然气自动化管道运输中，PLC作为一种可编程控制器，其不仅能对整个天然气长输管道运行过程实现自动化监控，而且还能对其进行有效的保护，从而更好地对整个管道运行过程进行自动化的管理。
1PLC技术概述
PLC属于一种控制系统,类似于微型计算机中的硬件,使用PLC控制系统可以实现对数据的采集以及处理,但是由于其自身独立于CPU和控制面板,对机电一体化生产系统中的信息,进行数据的采集和处理,并且自身编程能力很强,可以简化工作流程,有效地提升处理效率,优化了传统接线技术,有效减少了保障系统的运行费用。综合来看,PLC组成主要包括存储器、电源、中央处理器以及I/O模块组成,能进行数据的输入和输出处理以及程序处理的控制系统。
2PLC技术的特点
PLC技术特点主要涉及到以下几方面：第一,操作简单,PLC技术在实际的应用中可以通过已经被定义的辅助继电器触点来进行控制操作,因此在实际工作中PLC技术的应用具备了规范化、标准化特征,并且在PLC控制系统的应用中操作流程比较简单,而这也进一步的简化了程序指令,通过对程序关系的简化可以有效的减少工作人员的实际操作量,因此相较于其他控制技术PLC具备了操作简单的特点;第二,适应性强,目前在PLC技术的应用中必须要有完善的硬件设施,因此将其应用于自动化控制中可以良好的展现出PLC技术所具备的功能特性,并且完善其功能体系。使得PLC技术在实际中实用性更高,相应的可以适应控制系统的不同需求,具有较高的适应性;第三,维护简便,在PLC技术应用的维护检修工作中对于技术的要求并不高,并且PLC技术具备了自我诊断的功能特点,因此也使得其在实际工作中可以对自我进行维护及调整,因此也使得PLC系统在实际中故障问题发生几率较低。
3PLC应用的重要意义
为了更好地在天然气自动化管道运输中强化PLC的应用，需要切实加强对其系统功能的配置和优化。首先是对其CPU进行配置，且确保其具有较强的热备冗余处理能力。而在配置PLC系统通讯模块时，主要是在一定的通信协议下，对其串行接口和总线接口的类型、弱电系统等进行试验和配置。一般而言，主要是利用双绞线来达到高效的进行数据传输，从而更好地满足自动化管道运输的需要。以便利用其对管道运输系统的运行进行监视和监控，当管道系统中发生故障时，利用其能第一时间进行反应，并根据相关通信标准，从而更好地按照实际运行需求，加强对故障的处理，确保系统运行的安全性。但是要想确保其自动化控制和保护的功能得以实现，就必须切实加强对所配置PLC系统的性能调试和优化，并结合其调试的结果，针对性的对其进行优化，才能确保其得到安全高效的运行。
4PLC在天然气自动化管道运输中的应用
4.1PLC技术在天然气调压站自动控制系统中的应用
首先，在硬件方面的应用。为了确保天然气调压站能够在最优条件下运行,就必须要确保天然气调压站自动控制系统能够有效担负起实时动态监控、采集、处理调压站等各个关键部位的参数,并能够及时作出正确决策的使命。为此,在PLC控制器的选择方面必须要坚持参数修改灵活、使用维护简便、具有较强抗干扰性和执行功能的原则;此外,为了确保系统功能的完善有效,在功能模块的配置方面应该科学合理。总而言之,天然气调压站自动控制系统的硬件构成应该包括如下几个部分:CPU、PLC、电源、执行机构、信号变送设备、液晶触摸屏。其次，在软件方面的应用。本文所研究的自动控制系统中通过对调压站参数进行实时采样,经PLC进行运算处理,来判断系统的状态。当系统处于正常运行状态时,上传并实时显示调压站参数,通过对现场阀门的自动控制实现对天然气出口压力的动态调节,保证了天然气的稳定供应;当系统出现异常时,经声光报警和显示屏字幕闪烁两种方式发出报警信号,并作用于相应的执行机构,实现天然气调压站的自动运行。
4.2PLC在管道焊机上的应用
国外许多公司从20世纪70年代开始使用管道自动焊接工艺，其技术日趋成熟，焊接一次合格率已达到97％～98％，而我国目前还处于起步阶段。将PLC技术应用与管道焊机中具有以下几方面功能。首先，对于直径小的齿圈，由于机械结构的限制小车和齿圈要互相搭配才能完成整个焊接过程，小车行走完180°立即停止，同时启动齿圈运行，两者的速度要保持一致，依靠齿圈来完成搭接和衰减过程。对于大管径的齿圈，从起焊到衰减全部靠小车来完成行走过程。其次，焊接工艺的实现。对管子分成2个半圈，每半圈又细分成12段，两个半圈采取相同的工艺参数。起焊在12点钟的位置，结束在6点钟位置。每一段能分别设定电流、电压、摆动速度和宽度、摆动停顿时间、焊接速度等参数，而且电流和电压在每一段又进行了细分，能根据焊枪摆动位置的不同设定不同的值，即摆动左、中、右三个位置设置不同的参数。根据焊接小车运行的角度值来确定采用哪一段的参数。另外，有遥控手持操作盒。遥控盒能够显示当前的焊接段数、焊接方向、焊接角度、电流和电压等。焊接过程中能够做到对本段电流和电压进行实时调整，而对下一段的参数不产生影响。焊接过程中能够手动调整焊枪的摆动中心。焊接过程中有时需要同时对几个功能按钮操作，如果能够对其中的某些动作进行示教，可以减少操作人员的工作，又可以提高工作质量。
4.3PLC保护功能的应用
在利用PLC对管道运行情况进行自动化监控的同时，还能更好地对整个系统运行进行有效的保护和维护。在整个系统中，熔断设备主要是在输出和输入端进行安装，并设置相应的电压极限值之后，这样一旦运行中的系统大于这一电压值之后，其熔断设备就会做熔断动作，从而有效的确保系统处于安全电压状态下运行，并预防超高压和电流给系统模块带来影响。而为了避免雷击，还需要在通讯线路的入口处做好雷电保护装置的安装，这样在雷电交加的情况下，就能避免PLC被破坏，从而更好地对整个系统的运行进行保护。但是需要注意的是，为确保其保护功能得到有效的发挥，在日常运行中，还要切实加强对其的定期安全检修，并在内部配置上不断地优化，在大规模检修中，在定期检修中，所以出现的问题需要及时地进行整改，这样才能更好地将故障解除，即便是局部损坏的部件，都要加强对其的更换和检修工作，并加强对其风险的排除，才能更好地为之安全运行提供良好的环境。
4.4PLC在变频自动控制系统
此系统通过利用PLC、传感器、变频器、电气控制设备等组成闭环控制系统，使所需控制的物理量恒定或在一定范围内运转，满足生产要求。物理量传感器用于将需要测定控制的某个具体的物理量转化为实时电信号（一般采用电流信号4～20ma），并向PLC传输信号，陶瓷行业常见需要控制的物理量可以是煤气站气柜高度、各种液态水位、管道压力等等。PLC用于接收物理量传感器的电信号，可通过人机界面设定好需要执行的具体指令，再按照设定的指令执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等，并通过数字或模拟式输出控制水泵或风机变频。变频用于实时匹配实际所需的具体物理量大小。
结语
综上所述，PLC在天然气自动化管道运输中的应用，具有十分强烈的必要性，需要我们切实掌握其技术要点，并加强对其应用质量的控制，以实现应用成效的最优化。
参考文献：
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