PLC在管道自動控制系統中的實踐及型號的選擇

周傳奇 陳庚

（云南大紅山管道有限公司，云南昆明 650302）

PLC在管道自動控制系統中的實踐及型號的選擇

周傳奇 陳庚

（云南大紅山管道有限公司，云南昆明 650302）

隨著科技的不斷發展，可編程控制器功能完善，系統的設計、安裝、調試、維護方便，可靠性高等特點。其在使用上結合上位機，能夠采取分層次的控制方法，所以，在石油、化工等企業中，可編程序控制系統得到了較為廣泛地應用。在漿體管道中，都會設計PLC系統，從而能夠實現對泵站的控制，對獲取的數據進行分析，從而能夠對設備自動化的監控作用。本文通過對管道自動控制系統的主要特征進行分析，分析可編程序控制器在管道自動化控制中的應用，分析管道自動控制系統的主要特征，從而能夠對可編程控制系統進行選型。

管道自動控制 可編程控制器 型號選擇

1 PLC的基本功能和構成分析

PLC系統一般由中央處理器、儲存器以及通訊系統構成的，中央處理器能夠對信息進行讀取和儲存，按照設計開發的程序對數據進行處理，使PLC能夠具備基本的智能化特點，完成各項任務。I/O接口是用來接收外部設備信號和發出控制信號的，通訊的接口主要實現了人機對話，能夠與不同的設備連接起來，可以與監視器、打印機等應用設備連接。

現在，PLC系統已經具有了較為完備的體系，其功能也是多元化的，能夠實現對設備的控制，對采集的數據進行分析和儲存，能夠與互聯網連接，實現網絡化的監控與管理。這些功能都在管道的控制中得到了廣泛地使用，所以，其在漿體管道自動化系統中的應用也日漸成熟。

2 管道自動控制系統的特征和PLC的效果

2.1 管道自動控制系統的基本構成

管道自動控制系統（如圖1所示）是由控制中心、遠程終端設備和相關的通信設備構成的。控制中心是對整個管道的監視和控制，遠程終端設備一般是對泵站和輔助系統的管理。控制中心與通訊設備連接，從而能夠結合遠程終端設備對數據進行采集，實現了對加壓泵站運行的管理。在整個線路中能夠實現監控的效果，而且還能夠對設備進行優化和升級。

管道自動控制系統使用的領域更加廣泛，而且會涉及到很多應用，能夠對大面積的設備進行管理。其在控制泵站的時候，能夠同時對長距離漿體管道所有泵站同時控制。控制中心能夠對整個遠程終端設備進行控制，而且能夠實時對所有的泵站進行掃描，管道自動控制實現了對泵站的高效的控制。

2.2 管道數據采集和控制的特征

圖1 管道自動控制系統

在管道的自動控制系統中，在對信號進行采集時，能夠采集不同的信號，這些信號主要有模擬信號、數字信號和脈沖信號等。模擬信號主要是對傳感器信號的采集，一般是對管道壓力、濃度、設備的電流和電壓進行采集分析。在管道中，對泵站出口的壓力、入口濃度等進行控制，這些都是通過對模擬信號的采集分析后通過控制系統實現的。數字信號主要是對加壓泵以及輔助設備的運行情況進行分析的，能夠顯示運行情況，對泵站和管道中各類電氣設備的運行情況進行分析，分析高壓開關柜和低壓配電柜的投入運行信號，能夠根據用戶的需求設計進行監控。在使用漿體管道的時候，能夠對泵站入口的壓力和濃度進行分析，如果泵站入口的壓力和濃度過低，就可以采用報警的方式，提高泵站入口的壓力和濃度，如果加壓泵的出口壓力過高，也可以直接通過控制系統自動的降低加壓泵的速度。如果加壓泵在運行的過程中發生了不穩定因素，或者加壓泵的輔助設備出現了問題，都可以采取報警的方式防止問題的進一步惡化。

在管道自動控制系統中，要進行集中控制，需要相應的保護措施，并且可以使用緊急停機來防止事故的發生，在大多數使用中，必須保證有多重保護，特別是管道出口壓力可以通過控制系統在實際出口值達到設定值時自動降低加壓泵的速度來降低出口壓力，保證管道安全，這是通過設計定值的方式，這樣的控制主要是對管道輸送壓力進行限制，確保泵站出口壓力不能過高。

2.3 PLC在管道自動控制系統中的效果

在管道自動控制系統中，PLC通過與遠程終端設備連接，在人機界面上能夠監測各類設備的運行狀態，通過通訊設備，能夠分析泵站和輔助系統的運行情況，實現各類設備的自動化的管理。而云南大紅山鐵精礦管道總里程達352公里，全部實現PLC控制，集中遠程監控，無人值守，智能保護，自動化系統集成在云南大紅山管道的應用值得推廣。

3 管道自動控制系統中選擇PLC的要求

在管道自動控制系統設計環節中，應該進行綜合的考慮，分析PLC的型號，確定I/O的點數。在對PLC的結構和安裝的方式進行選擇的過程中，應該將其結構分成不同的模塊，然后分析不同模塊的擴展功能，在對PLC進行安裝時，可以進行集中的安裝，也可以進行分散化的安裝，要按照管道自動控制系統的特征，運用不同的分布方式。整個系統需要分析其可靠性，尤其是在管道自動控制系統運行中，如果PLC發生了問題，那么就會產生一系列的連鎖反應，導致管道自動系統出現操作的安全問題，所以，要完善PLC系統，使管道自動控制系統的故障發生率最低。為了能夠使PLC與控制中心的連接，所以，在選擇PLC的時候，盡量選擇兼容性高的接口。

4 結語

現在，PLC的應用越來越廣泛，能夠在整個工業領域中得到應用，特別是在云南大紅山鐵精礦管道的應用，現已形成“3進3出”覆蓋云南滇中區域的漿體物料管道輸送網絡，輸送能力達到每年900萬噸，開創了世界范圍內漿體管道輸送的先河，其控制難度、復雜程度為世界前列，在管道自動化系統集成具有示范作用，通過系統集成并結合PLC系統的使用，能夠使設備的故障率降低，而且能夠提高設備使用的效率，運用模塊化的裝備，實現電氣成套設備、儀器儀表的監視和控制。

［1］王杰.PLC在管道自動控制系統中的應用及選型［J］.天然氣與石油，2011，03：35-38.

［2］危先高.PLC在煤礦水泵自動化系統中的應用［J］.電子世界，2014，11：95-96.