江西省天然气有限公司江西南昌330096
摘要：在我国社会经济迅速发展的过程中，现代化的工业体系逐步健全，社会生活与工业生产过程中对能源的需求也在不断增长，并且开始向着多样化的方向发展。与煤和石油能源相比较，天然气能源具有其独特的性质，在对其进行运输的过程中，使用传统的运输方式无法实现运输效率的大幅度提高，只有采用管道运输的形式才能够完善的解决这个问题。使用输气管道对天然气进行运输，不仅可以大幅度减短天然气运输的运输距离，而且可以有效的降低天然气在运输中产生的损耗，提高运输过程安全性，降低对周边生态环境的危害，有利于我国省会经济的迅速发展。
关键词：PLC；天然气；自动化管道运输；的应用
1PLC简介
PLC是programmablelogiccontroller的缩写，称之为可编程逻辑控制系统，其主要是应用同一种类可编程序的存储器，在可嵌入设备中发挥重要作用。具体由电源、现场输出接口电路、现场输入接口电路、中央处理单元、存储器、功能模块以及通信模块等几部分组成。该控制器使用便利，编程简单，功能性强，用户操作方便，系统在安装、调试、设计等方面的工作量少，具有极强的适应性，同时也能对输入、输出进行模拟，达到对各类机械设备及其生产过程的控制。将其应用在天然气管道系统，发挥着工业控制计算机的功能。
2实现天然气自动化管道运输的重要性
在人们的日常生活和工业生产中，天然气作为一种清洁能源得到了广泛的应用，这种情况导致了天然气消费群体规模庞大，产生了大量的运输资源。与其他能源不同，天然气属于天然气能源。如果在常温条件下运输，运输成本较高，那么管道运输是最好的运输方式。近年来，中国的天然气管道运输取得了很大的进展，有一个总长度超过10万公里的天然气管道，这些管道纵横交错的交通网络的形成，如何提高这些运输管道的管理是我们面临的主要问题。在这样一个大型运输管道网络的脸，所以只有通过人类基本保持高效运行是无法实现的，我们根据自动运输网络的运输方式发展的具体情况。在这种控制模式下，您可以使用遥控器实现在运输过程的自动控制，对管道实时监控设备的运行界面，并通过相关操作完成管道阀门的远程控制，同时检查管道运输中的异常和故障。目前，中国的天然气管道自动化项目取得了良好的效果，和PLC控制系统的介绍，以提高自动化的运输效率。
3PLC在天然气自动化管道运输中的应用
3.1PLC系统的结构分析
对于天然气长输管道来说，如果选择PLC系统，其主体结构通常包括：控制系统、调压站、计量站。在几大构造中，控制系统发挥主体功能，负责系统整体运行情况的监控与管理，通常来说此控制系统的性能稳定性、功能安全性会直接影响整个PLC系统的工作效率和效果。为了提高PLC系统的整体运行效率，其中要重点选好中央处理器，要确保所选的CPU软件能够发挥健全、完善的服务性能，一方面能够实现处理器的热备冗余工序，另一方面也要具备超强的接口兼容性能，这样才能为PLC系统综合功能的发挥创造有利条件，才能实现对天然气长输管道的自动化监控，这其中体现出了PLC系统独特的优势功能与作用。在外接性装置的支持下，PLC系统具备高强的逻辑运算功能，可以实现各种形式的逻辑运算，开展自动控制工序，PLC系统相当于燃气管道中站系统的控制中枢，发挥对不同调压站的监测、管理与控制功能，实际运行的目标核心体现在利用PLC系统高效地监控燃气管网的运行中的压力。根据调压中管网压力值，可以将PLC系统调压站规划成几大类：低压调压站、中高压调压站。同变电站功能大体相同，不同位置的调压站有着属于自身的调压性能与调压形式，例如：距离市中心较近、人群集中区域的燃气管道系统，其调压站整体运行性能高、工作高效、科学合理。从中能够看出，PLC系统在整个燃气管道运行中发挥着主体的控制功能，同调压站彼此配合、相互协作，最终形成一个统一控制系统，为天然气管道系统创造一个稳定、安全的环境，发挥整个天然气管道的高效运行性能，为各地区提供所需的燃气燃料。
3.2PLC的配置与通讯功能
PLC最核心的配置为：CPU，采用了具有一定等级的LK210，其最低极值在8M。可以发挥热备冗余处理能力。在整个PLC中，通讯模块占据重要地位，通常选择Modbus协议下的RS232-485串行接口，附上冗余PRO-DP总线接口。弱电系统选择了24V-36V，并围绕I/O接口展开模拟量的实验，让它同全球定位系统保持一致，在通信电缆的辅助下，PLC发挥输入、输出功能，同时，参照天然气管道环境特征，安装防热抗压模块。PLC具有超强的信息传输与通信能力，在特定的传输媒介，例如：双绞线的支持下实现信息数据的高效传输，能够有效适应自动化管道运输环节。PLC实际运行中的主体任务为：围绕各项网络装置的运行进行监视、监督与监控，当网络运行事故发生时，PLC将在第一时间做出反应。此系统遵照ISO的通讯标准，同时，也支持并运行正规、标准的通讯协议。因此，总的来说PLC是在现实需求的基础上对通讯接口形成的直接反应。
3.3PLC的自动化控制功能
PLC运用在天然气管道运输系统中，主要发挥自动化控制功能，具体控制过程体现为：同集线器相连接，按钮指示灯、收集信息数据、监控系统运行等进行逻辑化控制，最终目标是达到对天然气自动化管道系统的全天候、全范围监控，提高监控质量，有效防范问题的出现。同时，可编程逻辑控制器也能接纳各种程序语言的运行，例如：批量模块、顺控功能模块等。天然气自动化管道工作过程中，位于调动部的工作者需要利用远程控制系统实现对远距离天然气管道运行情况的监控，最终实现自动化控制操作。各个输送站的人员需要实时、认真地监督、视察该输送站各个系统、各项设备的工作状态，时刻防范系统故障。如果想要将双机热备设置于PLC上，首先需要保证PLC中具有热备系统，从而为双机热备配置的操作创造有利条件。选择配置一模一样的PLC主机系统、电源、热备处理模块，彼此间配合在一起，形成主备。通常来说，PLC主机系统肩负着重要任务，例如：负责运行程序、I/O任务、时刻监视备用机的工作状态，更新其中的数据等，以此实现对整个控制系统的监督、控制，当出现意外事故或问题时，备用机能够最快地发挥切换功能。
4PLC对天然气运输管道保护功能的实现
4.1管道保护功能的实现
在PLC的总线系统中，配置了多个接口，这些接口能够对天然气运输管道中的压力、温度以及管道腐蚀程度等参数进行实施的采集，并将其转化为相应的数据传输到系统中。系统的控制中心则会根据总线系统反馈的信息，快速的发现数据中存在的异常，并确定异常出现位置，可以立即通过操作中断传输，采取相应的应急措施处理异常，防止更加严重的问题方式。
4.2管道维护提示功能的实现
PLC管道维护提示功能的实现主要利用输入与输出接口处的电力线路部分，具体的实现方式就是在这个位置添加额外的保险丝，用户对电压进行控制，如果线路中的电压或电流出现异常情况，就可以实现自动切断线路，避免因异常故障损坏模块。这个功能可以实现向系统发出信号缺失提醒，实现管道维护提示。
5结论
PLC应用在天然气管道运输中，发挥着对管道的自动化管理、监控与保护作用，实现了对燃气管道的高效自动化管理，是一项值得深入推广的现代化科学技术。要切实加大PLC技术的应用和推广，发挥其对燃气管道的自动化监控功能，从而支持天然气管道的安全、高效运输，提高天然气管道运输的自动化管理水平，保证运输质量。
参考文献：
[1]董湘桃.天然气门站监控系统的设计与软件实现[D].西南交通大学，2016.