近年来, 随着我国经济发展速度不断加快, 社会对能源的需求也呈现出变化, 从原来的单纯消耗量上涨, 转化为应用形式的多样化。可以说, 天然气就是建立在能源的特殊优势层面上发展起来的, 由于其高效、清洁的特点, 被广泛地用来取代石油、煤炭等资源。而天然气资源的应用升级, 也带动了运输管道的建设, 从技术层面要求更加完善。
1 PLC应用概述
PLC即 (Programmable logic controller) , 中文名称是可编程逻辑控制器, 是一类应用于嵌入式结构的可编程存储器。通常情况下, PLC可以应用内部存储功能来实现面向用户的指令设计, 如始终、加计算、算数操作等, 更多的体现在逻辑运算和顺序控制方面, 通过0和1的判断模式, 严格执行操作指令, 在自动化设备中应用十分广泛。
PLC在天然气自动化管道运输的具体应用总, 可以通过模拟输入和输出的方式, 对不同节点的机械设备提出指令并驱动运行, 发挥各自的功能效果。PLC和机电设备部分的联合, 收构成自动化运输体系的基础, 其中机电部分包括电源、开关、切合装置、机械臂等, PLC部分包括接口电路、输入/输出模块、运行模块、分析模块、通信模块等;在具体发挥作用的同时, 表现出硬件良好的兼容性;同时, 为了增强操作性能, 会在设计、安装和调试的过程中执行嵌入式设备模式, 安装工作量比较小, 不会造成一次性投入过大的问题。
2 PLC在天然气自动化管道运输中的应用分析
以下根据我国典型的天然气管道运输PLC装置应用展开分析。
2.1 PLC的配置
PLC是一个逻辑编程控制器, 因此它的核心部分包括中央处理器, 目前高端的PLC中央处理器为LK210, 存储空间最小不低于8M, 可根据实际需要来提高存储能力, 并设置相应的热备冗余功能;处理能力优秀的中央处理器, 能够达到40%以上的冗余量。
一般情况下, PLC采取的是支持自由口协议的Modbus协议, 使用RS232-485串行接口, 这其中包括冗余profibus-DP (x2个) 总线接口, 以太网接口 (x2个) , 以便于PCL形成多样化控制的可编程逻辑配置。PLC系统的应用中一般采用24VDC电源, 同时与GPS达到一致协调性, 输入和输出的模拟量以及开关量要达到毫秒级别, 确保数据的准确性。
PLC的输入接口和输出接口架设要配合中央处理器需求, 虽然网络方式较为开放, 但在进行模板选取的过程中, 应该使用带电可插拔的模板, 并根据需要加入自我诊断和连接功能, 提高整个系统的耦合性和鲁棒性。
2.2 基于PLC的通讯功能应用
在天然气管道自动化运输中, 通讯功能是必不可少且十分重要的, 通讯功能的实现可以用来传输指令和接收信号, 实现人机交流;PLC通过必要的传输介质来完成通讯功能, 如双绞线、超五类线、同轴电缆等, PLC在应用中主要进行的是网络设备监视, 换而言之, 一旦发生故障就要及时反馈, 同时传达人工操作的命令, 引发机械物理动作。整个通讯功能中最重要的部分是串行接口、输入输出接口等。
2.3 PLC在天然气自动化管道运输中的控制作用
PLC通过对集线器管理接口的联系、数据的采集以及警报指示系统的控制, 来发挥自身的逻辑编程功能, 进而实现整个天然气自动化管道运输的全面控制目的。
由于PLC系统是包含批量模块在内的, 同时对顺序控制功能模块、多个PID运算模块以及其他常用模块发挥作用, 所以在编程语言上要靠近机械语言, 便于中心调度管理系统的识别, 尤其在远程监控管理中, 要做好管线系统的设备命令和运行控制, 一旦出发输送管道的突发问题, 可以第一时间切断运行;相对应地, 在警报系统的设置下, 自动信息指令与操作行为是密切相关的, 可以实现实时监测、实时运行。
除了常规应用方面的需要之外, PLC在天然气自动化管道运输中还发挥了保护和维护的功能。如在输入接口和输出接口布置保险熔断丝来维护系统的稳定性, 但电压超出范围之后, 可以立即切断电流通路, 防止模块意外损害。
3 结语
综上所述, PLC在天然气自动化管道运输中发挥了重要的作用, 其中可编程逻辑控制器具有功能强大、处理速度快、数据转换损失小、精度高等优点, 在施工过程中方便简单, 具有较多的过程输入和输出测控点, 而这对于天然气长输管道的运行而言作用是很重要的;PLC的运用不仅可以实现数据采集和远程监控, 通过配合机械设计的应用, 还能够远程发出指令并执行中断、切合等操作, 对于一些紧急问题可以在发出警报的同时进行自动控制, 实现天然气管道运输的稳定、持久运转。
摘要：天然气是现代生活和工业生产中较为理想的一种能源, 清洁高效、性价比高, 应用广泛;由于天然气的物理性质 (气体) 及存在形式, 在运输上通常会采用管道, 而这也是较为理想的运输方式, 一方面可以有效减少运输距离、提高应用效率, 另一方面, 通过管道运输可以减少能源消耗、提高安全性。在天然气管道运输中引入自动化技术是较为普遍的做法, 而PLC的应用可以提高自动化的有效性、稳定性。本文以下结合PLC在天然气自动化管道运输中的应用进行研究, 并提出合理的优化方案。
关键词：PLC,天然气运输,自动化管道,应用
参考文献
[1] 于学亮, 叶萌.浅析PLC在天然气自动化管道运输中的应用[J].中国科技投资, 2012, 27:44.
[2] 马可心.PLC在天然气自动化管道运输中的应用分析[J].硅谷, 2012, 24:156+192.
[3] 万宇彪.PLC在天然气自动化管道运输中的应用[J].化工管理, 2014, 17:225.
[4] 刘会斌, 王海涛.PLC系统在天然气长输管道中的应用[J].中小企业管理与科技 (下旬刊) , 2015, 05:203-204.