1 PLC系统的概述

在天然气自动化管道运输中，PLC可编程控制器主要包含了控制系统和调压计量装置等。其中，控制系统的作用是对整个管道运行的情况进行监控和管理，所以其性能的稳定性和功能的安全性，将直接对PLC系统工作运行的效率带来影响，所以PLC能够高效运行，必须切实提升CPU的性能，并提升处理器在热备冗余工序上的完善，促进接口的兼容性得到有效的提升，最终提高系统性能的发挥，进而自动化地监控整个管道运行的情况，所以PLC通过外接性装置对其的支持，促进其逻辑运算能力有效的提升，达到逻辑运算形式多元化的目的[1]。

2 PLC系统在天然气管道运输中的应用

在天然气管道输送控制系统中，站场控制系统通常采用处理能力比较强的PLC系统。PLC系统是天然气管道SCADA系统的远方控制单元，是保证SCADA系统正常运行的基础。站控PLC系统安装在各工艺站场的控制室或机柜间内；阀室PLC系统安装在远程阀室机柜间内或露天安装，它们不但完成了对天然气管道的数据采集和本地控制，同时还把天然气管道的过程数据传输给远方的调控中心并执行其下达的远程控制命令。

2.1 站场自动控制功能的实现

（1）站场数据采集与监控，站控PLC系统完成对站内工艺过程及设备运行状态进行数据采集、监视控制及联锁保护。站控系统采集到的数据可以显示在操作员工作站的人机界面上，操作员通过人机界面实现对站场工艺运行情况的监控。（2）自动压力保护，站控PLC系统可以通过控制站内输气管线上的调节阀进行压力控制和调节，当下游分输压力高时，根据控制逻辑进行PID计算，自动关小调节阀开度，降低下游管线压力；当下游分输压力低时，自动开大调节阀开度，提高下游管线压力，自动维持下游分输压力的稳定。如果站内工艺设备或者干线管道压力在自动调节的情况仍然超出安全范围，PLC系统根据操作原理会自动执行放空操作，保证设备、管道和人员的安全。（3）自动温度保护，天然气管线在进行节流计量时容易出现冰堵的现象，特别是在我国北方，冰堵给天然气管道输送、计量造成很大的困扰，小则出现输送压力不稳，大则可能造成关键设备损坏或天然气泄漏。站控PLC/RTU系统可以根据控制逻辑，自动控制管道加热设备（电加热或者蒸气伴热），自动实现节流计量装置温度保护，预防控制冰堵。（4）自动流量调节，站控PLC/RTU系统可以对输气管线的下游分输用户进行流量调节控制。站控PLC系统从现场流量计实时采集流量数据，通过PID计算，控制调节阀的开度，实现对下游分输用户的流量调节与控制。调度中心或站场在保证下游用户最低安全输气流量的前提下，还可以设定在规定时间内对下游用户的分输气量。站控PLC系统按照设定的分输量实现对下游用户单位时间内的平均气量输送，并通过给定的逻辑运算，进一步实现对下游用户输气量的小时指定、日指定[2]。

2.2 PLC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。

2.3 天然气输送中站控系统的功能

天然气的站点控系统以PLC为核心，通过PLC进行站控系统中数据的采集以及流量的计算，并且及时的把数据传输到站内的计算机上，方便工作人员进行实时的监控。控制中心则是通过网络，充分采集所有站点的数据信息，实现对全线生产的实时管理，保证了生产管理的工作效率。燃气门站自我控制系统完成的主要功能包括：对生产现场数据实行实时采集，对站内电动阀实施远程控制，控制清管系统的顺序，处理和显示生产趋势和事件报警，对工艺流程进行动态化的画面呈现还有流量的计算[3]。