1.孟亚男 2.张振怀 3.潘威 ，4.王文琪
（1.吉林化工学院 信息与控制工程学院，吉林 吉林 132022；2.吉林化工学院 信息与控制工程学院，河南 周口 466000；3.中国石油吉林石化化肥厂，132021；4.吉林市创赢自控设备有限公司，吉林 吉林 132022）
摘 要 通过对天然气管道阀室的自动控制系统和原理的研究，根据下位机梯形图程序和监控组态软件确定控制方案，并用罗克韦尔RSLogix-500编制控制程序，实现了管道阀室的自动化控制，既提高了天然气的储存和运输效率，又确保了现场作业人员的安全性。
关键词 天然气运输；PLC；自动控制
中图分类号 TE863
天然气发展战略是我国能源发展战略的重要组成部分，中国主要的天然气能源消费地区集中在东南沿海和东部经济发达地区，资源存在地区与能源消费地区存在很大的差别[1-2]。只有能够设计科学的阀室，才能让天然气输气单元进行生产与运输，因此天然气的储存和运输是关键点。本文基于PLC天然气管道阀室控制系统设计出一个科学、高效、完整的管道阀室自动控制系统，提高了天然气的生产及运输效率，是很好的控制方案。
1 天然气管道阀室控制工艺流程设计
天然气从油气田采出，经管道阀室安全控制单元运输至外输管道，其中需要放空的气体也经天然气管道阀室传输至放空总管。当阀室上、下游管道突然发生事故时，管道内天然气的压力将会在短时间内骤降，则线路截断阀可以根据预先设定的允许压降速率自动关闭阀门，切断上下游天然气，防止事态进一步扩大。
2天然气管道阀室控制方案
本文采用的是罗克韦尔RSLogix-500编程软件，系统中的工作站、PLC控制柜、计算机和通信设备通过以太网和光纤进行信息传送。控制柜中的I/O口通过接受天然气体现场仪表传送的信息通过TCP/IP协议传送到站控计算机来控制阀门的开度，以解除报警信号。通过RS485传输的流量计信号与压力信号用MODBUS For RTU通讯协议传送到站控计算机并通过交换机传送到采气厂监控计算机进行实时监控现场的情况[3-4]。
3下位机开发编程
3.1 I/O口的建立
点击I/O Configuration添加新卡件呼出对话框，在Racks项目1内选择机架型号，在Part#处点击1号槽添加AI卡，在所列的系目当中选择AI卡的型号，点击确认。进行AI卡通道设置，通道设置在I/O Configuration当中，点击1762-IF4呼出卡通道设置对话框，点击Analog input Configuration（模拟量信号输入组态），输入范围4～20 mA，其他通道雷同。
3.2模拟量量程转换子程序编制
在模拟量量程转换程序的编制中，模拟量量程转换程序调用了COP指令和SCP指令，COP指令采集现场的数据，SCP指令物理量程6241.0～31206.0对应成工程量程0～16Zpa进行量程转换送到F8：0里面。第二个SCP指令是把物理量程6241.0～31206.0对应成0～100Zpa进行量程转换送到F8：1里面。如图1所示。
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图1模拟量量程转换程序编制
4上位机监测系统的开发
根据本项目的实际操作要求，选用King SCADA监控软件。上位机的监测画面可以通过监测天然气的压力数据，来监测天然气管道的实时情况来判断天然气运输管道的良好[5]，当发生故障时，监测画面会发出报警的信息，从而会很快的确认具体的故障情况，来及时进行处理以保证天然气运输的正常运行。除此之外，该软件还可以收集压缩机发出的状态信号，然后把信号发送到同类系统的采气厂，采气厂再根据信号状态回馈回远程的控制命令。
5 结论
在天然气的管道运输过程中，实现管道阀室的自动化控制非常重要。本设计主要应用的是罗克韦尔公司的RSLogix-500可编程软件以及King SCADA监控软件进行天然气管道阀门控制系统设计与开发，根据管道阀门工艺的特点，确立主要工艺参数、控制要求的研究，确定了天然气管道阀门控制系统的方案。增强了操作现场的安全性，降低了劳动时间与强度，起到了很好的社会和经济效益。
参考文献
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[5][5]张晓玲,张鹤川,魏宗康.AB PLC在天然气SCADA系统中的冗余设计[J].导航与控制,2016,15(06):14-20.
Based on RSLOGIX-500PLC Natural Gas Pipeline Valve Chamber Control System Design
Abstract: By means of natural gas pipeline valve chamber of research of the principle of automatic control system and according to the ladder diagram program monitoring configuration software of singlechip processor system control scheme is determined, and Siemens RSLogix - 500 - PLC control program, realized the pipeline valve chamber of automation control, can not only improve the efficiency of the storage and transportation of natural gas, and ensure the safety of workers on the spot.
Key words: Transportation of natural gas; PLC; The automatic control