PLC在管道自动控制系统中的实践及型号的选择

周传奇 陈庚

（云南大红山管道有限公司，云南昆明 650302）

PLC在管道自动控制系统中的实践及型号的选择

周传奇 陈庚

（云南大红山管道有限公司，云南昆明 650302）

随着科技的不断发展，可编程控制器功能完善，系统的设计、安装、调试、维护方便，可靠性高等特点。其在使用上结合上位机，能够采取分层次的控制方法，所以，在石油、化工等企业中，可编程序控制系统得到了较为广泛地应用。在浆体管道中，都会设计PLC系统，从而能够实现对泵站的控制，对获取的数据进行分析，从而能够对设备自动化的监控作用。本文通过对管道自动控制系统的主要特征进行分析，分析可编程序控制器在管道自动化控制中的应用，分析管道自动控制系统的主要特征，从而能够对可编程控制系统进行选型。

管道自动控制 可编程控制器 型号选择

1 PLC的基本功能和构成分析

PLC系统一般由中央处理器、储存器以及通讯系统构成的，中央处理器能够对信息进行读取和储存，按照设计开发的程序对数据进行处理，使PLC能够具备基本的智能化特点，完成各项任务。I/O接口是用来接收外部设备信号和发出控制信号的，通讯的接口主要实现了人机对话，能够与不同的设备连接起来，可以与监视器、打印机等应用设备连接。

现在，PLC系统已经具有了较为完备的体系，其功能也是多元化的，能够实现对设备的控制，对采集的数据进行分析和储存，能够与互联网连接，实现网络化的监控与管理。这些功能都在管道的控制中得到了广泛地使用，所以，其在浆体管道自动化系统中的应用也日渐成熟。

2 管道自动控制系统的特征和PLC的效果

2.1 管道自动控制系统的基本构成

管道自动控制系统（如图1所示）是由控制中心、远程终端设备和相关的通信设备构成的。控制中心是对整个管道的监视和控制，远程终端设备一般是对泵站和辅助系统的管理。控制中心与通讯设备连接，从而能够结合远程终端设备对数据进行采集，实现了对加压泵站运行的管理。在整个线路中能够实现监控的效果，而且还能够对设备进行优化和升级。

管道自动控制系统使用的领域更加广泛，而且会涉及到很多应用，能够对大面积的设备进行管理。其在控制泵站的时候，能够同时对长距离浆体管道所有泵站同时控制。控制中心能够对整个远程终端设备进行控制，而且能够实时对所有的泵站进行扫描，管道自动控制实现了对泵站的高效的控制。

2.2 管道数据采集和控制的特征

图1 管道自动控制系统

在管道的自动控制系统中，在对信号进行采集时，能够采集不同的信号，这些信号主要有模拟信号、数字信号和脉冲信号等。模拟信号主要是对传感器信号的采集，一般是对管道压力、浓度、设备的电流和电压进行采集分析。在管道中，对泵站出口的压力、入口浓度等进行控制，这些都是通过对模拟信号的采集分析后通过控制系统实现的。数字信号主要是对加压泵以及辅助设备的运行情况进行分析的，能够显示运行情况，对泵站和管道中各类电气设备的运行情况进行分析，分析高压开关柜和低压配电柜的投入运行信号，能够根据用户的需求设计进行监控。在使用浆体管道的时候，能够对泵站入口的压力和浓度进行分析，如果泵站入口的压力和浓度过低，就可以采用报警的方式，提高泵站入口的压力和浓度，如果加压泵的出口压力过高，也可以直接通过控制系统自动的降低加压泵的速度。如果加压泵在运行的过程中发生了不稳定因素，或者加压泵的辅助设备出现了问题，都可以采取报警的方式防止问题的进一步恶化。

在管道自动控制系统中，要进行集中控制，需要相应的保护措施，并且可以使用紧急停机来防止事故的发生，在大多数使用中，必须保证有多重保护，特别是管道出口压力可以通过控制系统在实际出口值达到设定值时自动降低加压泵的速度来降低出口压力，保证管道安全，这是通过设计定值的方式，这样的控制主要是对管道输送压力进行限制，确保泵站出口压力不能过高。

2.3 PLC在管道自动控制系统中的效果

在管道自动控制系统中，PLC通过与远程终端设备连接，在人机界面上能够监测各类设备的运行状态，通过通讯设备，能够分析泵站和辅助系统的运行情况，实现各类设备的自动化的管理。而云南大红山铁精矿管道总里程达352公里，全部实现PLC控制，集中远程监控，无人值守，智能保护，自动化系统集成在云南大红山管道的应用值得推广。

3 管道自动控制系统中选择PLC的要求

在管道自动控制系统设计环节中，应该进行综合的考虑，分析PLC的型号，确定I/O的点数。在对PLC的结构和安装的方式进行选择的过程中，应该将其结构分成不同的模块，然后分析不同模块的扩展功能，在对PLC进行安装时，可以进行集中的安装，也可以进行分散化的安装，要按照管道自动控制系统的特征，运用不同的分布方式。整个系统需要分析其可靠性，尤其是在管道自动控制系统运行中，如果PLC发生了问题，那么就会产生一系列的连锁反应，导致管道自动系统出现操作的安全问题，所以，要完善PLC系统，使管道自动控制系统的故障发生率最低。为了能够使PLC与控制中心的连接，所以，在选择PLC的时候，尽量选择兼容性高的接口。

4 结语

现在，PLC的应用越来越广泛，能够在整个工业领域中得到应用，特别是在云南大红山铁精矿管道的应用，现已形成“3进3出”覆盖云南滇中区域的浆体物料管道输送网络，输送能力达到每年900万吨，开创了世界范围内浆体管道输送的先河，其控制难度、复杂程度为世界前列，在管道自动化系统集成具有示范作用，通过系统集成并结合PLC系统的使用，能够使设备的故障率降低，而且能够提高设备使用的效率，运用模块化的装备，实现电气成套设备、仪器仪表的监视和控制。

［1］王杰.PLC在管道自动控制系统中的应用及选型［J］.天然气与石油，2011，03：35-38.

［2］危先高.PLC在煤矿水泵自动化系统中的应用［J］.电子世界，2014，11：95-96.