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摘 要：随着社会经济的不断进步，科学技术的不断发展，对天然气的生产、运输以及优化的要求不断提高，为了能够有效改善天然气输气站的自动化程度，并保障输气站自动控制系统运作的可靠性与安全性。因此，文章将对工控主机与PLC连接温度、流量计算机以及压力等智能变送器设备，进而有效实现天然气的输气设备信号测定以及自动控制。
关键词：输气站自动控制系统 设计 应用
在进入新世纪以后，我国开始启动西气东输工程项目，该项目也是我国最大的输气工程。在这个时期输气站与输气管道的发展到一个新的历史阶段。在1872年，世界上第一条输送管道建成，在1970年，我国建成了第一条输送管道。我国的管道建设与世界上先进国家相比，差距较大，要想拉近这差距，关键就在于实现自动化控制。在天然气输气使用自动化控制系统不仅能够有效降低运作的成本，加强工作的管理水平与效率，并且能够极大的降低由于人为因素而带来的消极影响，使设备操作工作人员的劳动强度得到有效降低，确保天然气输气生产运行的可靠性与安全性。
一、输气站自动化系统的硬件设计
下图1是某个输气站自动化系统的整体控制图。
输气站自动控制系统硬件在设计过程中，依据该系统的构件，选择当前最为优良的高集成设备与最为成熟的技术，从而实现自动控制系统的安全、可靠、稳定以及好质量。杜宇自动控制系统中比较重要的硬件设备，为了确保数据存储的安全、网络系统运行的稳定，采取冗余技术[1]。此外，可以采取各种手段对自动控制系统的运行情况进行实时观察，例如自动检测、监控以及报警等手段。
自动控制系统选型的原则：计算机站控制系统的核心部分就在于计算机，所以，在对计算机系统进行选择时，必须具有较好的兼容性、良好的稳定性以及较高的安全性，在恶劣的环境下能够正常运作。通过严格的实践检测，并且人机对话水平较高，在线开发、修改以及维护方便，操作方便简单。此外，所选系统的生产厂家有良好的信誉。系统在投入使用之后可以提充足的备件备品和较好的技术支持。
自动控制系统在性能方面的要求：（1）控制系统必须具备一定的扩展余量，至少要高于20%，以便保证自动控制系统能够灵活的运转，且具备可扩展性能。（2）系统必须对场站的实际运转情况进行实时的监控，从而确保及时对系统进行维修与保养。此外，系统必须具备自行诊断的性能，在定期诊断之后形成相关报告[2]。（3）自动控制系统的硬件模块在功能与容量方面，允许在未来可以进行拓展。（4）对于一些比较关键的部位，自动控制系统采取冗余处理。一旦出现故障，在线系统将自动与后备系统相转换，对于系统中的各项数据资料，自动进行保存与备份处理。
依据上述中自动控制系统的型号选择与性能要求，在输气站中选取了PLe一ControlLogix5555控制系统。该系统不但具备传统的可编程控制功能，在系统的内核内还设置了无源数据总线与通讯功能。此外，其I/O模块比较广，有较好的智能性，在进行组态、编程与调试时比较灵活。
二、自动控制系统的软件设计
自动控制系统的应用软件在设计的过程中，其功能必须保证快速、可靠、安全、稳定，人机界面友好，且操作简单方便。在系统结构角度，可以将其五个模块，具体为实时显示模块、记录模块、报警模块、报表模块以及用户管理模块。
实时显示模块：该模块按照工艺需要，利用控件、按钮、棒图、符号、滑块等方式进行组装，并且将现场的操作画面与工艺流程展现出来，将输气站的实际工作情况模拟出来，对参数进行监控，在界面上操作工作人员可以实时观察输气站的实际工作情况。
该系统所用的监视器是大屏幕，有较高的分辨率，动态展现出各个工艺流程数据与画面。该监视器具有以下功能：展现流程的实际运转情况；显示系统当时的具体时间；利用动态模拟方式，将压力、温度等情况和设备的运转状况展现出来；将系统所有的参数展现出来，例如报警状态、正常状态、报警总数等等；完成对观察画面的硬拷贝；能够将界面上所出现的报警内容以及报警参数改正展现出来。
记录模块：该模块可以将其分成两个构成部分，分别是实时记录部分与历史记录部分。
其中实时记录器是按照用户需要和频率，采取实时记录的数据，且将轨迹曲线绘制出来。此外，依据用于的需要，存储一定时期中的实时数据，便于之后的历史记录器的使用。历史记录器对实时记录器中的数据文件进行读取，且对历史的曲线与数据进行查阅、打印。记录的全部数据，都必须按照有关标准格式储存，且第三方软件能够运用[3]。
报警模块：该模块能够将读取之前的报警数据，且能将当前的报警记录展现出来。该模块可以按照实际的需要设置报警的条件与参数，系统在出现或者是消失报警时，都将在报警记录单中输入报警事件出现的类型、时间等相关信息，且将其存储与打印。为了能够引起工作人员的注意，可以添加声音或光讯号。
报表模块：该模块利用查询的手段，将记录模块中所记录的某个时段的历史数据调出来，且依据用户的所需要的格式进行打印，从而提供给工作人员进行分析、查找。在对历史数据进行打印时，可以依据用户的需要以文件的方式将其保留下来。
用户管理模块：在该模块中，对用户采取分级方式进行管理，用户的级别不同，权限也不同。用户进入系统之前必须输入账号与密码，这种方式能够避免系统参数被人修改情况的发生。
为了达到上述要求，本次操作工作站所采取的系统控制平台是Intellution iFx2.6。
三、运用软件功能介绍
输气站的数据采集和监控系统可以分成九个构成部分，具体为：1）系统介绍：对输气管线的数据采集、监控状况、输气站的整体平面图进行说明，工作人员可以利用画面了解到输气站的设备运行情况、工艺参数状况等信息。2）自动化系统：将输气站自动化系统的结构和PLC通讯等情况展现出来。PLC通讯与输气站中的上位机之间的联系一旦断开，在画面上将会把故障表现出来，并且向工作人员发出警报，提醒工作人员对故障进行检查，进而确保天然气的安全生产与运转[4]。3）工艺流程，将整个输气站的流程都展现出来，在这个输气站内设备主要包含名称、仪表位号以及参数等。4）控制方式，对全部的监视与显示都进行控制。5）参数表，在参数表中记录设备的名称、检查参数的实时数值等，其中的各项参数处在正常范畴内，那么用白色字体说明，参数不是在正常范畴内用红色字体显示，且灯光加以警示，以便引起工作人员的注意。6）报警信息，在该模块中，可以以及用户的实际需要例如输气站的温度等信息加以警示，并且将报警时间、位置、检测数值等记录下来。7）关键参数的趋势，将当前输气站中的流量、压力以及温度等参数趋势曲线展现出来。8）报表的打印。9）用户的管理。
四、结束语
在本次的研究中，输气站自动控制系统所选用的方案内，其选用的硬件与软件都比较安全可靠、成熟，并且将系统自身的拓展性加入其中，是其实现了管理与控制相结合的趋势。这为之后系统的管理与控制功能的发展打下了良好的铺垫，有利于系统的不断完善。
参考文献
[1]斯小峰，易术.输气站场设计、施工中应注意的几个问题[J].自动化博览.2009（06） .
[2]董春红，石中锁.天然气输气站站控SCADA系统[J]. 天然气工业.2009（02） .
[3]肖晓华，陈波，肖扬，谭小平，姚毅.输气站场计算机辅助设计系统开发[J].天然气工业. 2009（03） .[4]郑洁，刘学庆，徐刚.四川输气站场安全评价[J].天然气与石油.2009（03） .
关键词：输气站自动控制系统 设计 应用
在进入新世纪以后，我国开始启动西气东输工程项目，该项目也是我国最大的输气工程。在这个时期输气站与输气管道的发展到一个新的历史阶段。在1872年，世界上第一条输送管道建成，在1970年，我国建成了第一条输送管道。我国的管道建设与世界上先进国家相比，差距较大，要想拉近这差距，关键就在于实现自动化控制。在天然气输气使用自动化控制系统不仅能够有效降低运作的成本，加强工作的管理水平与效率，并且能够极大的降低由于人为因素而带来的消极影响，使设备操作工作人员的劳动强度得到有效降低，确保天然气输气生产运行的可靠性与安全性。
一、输气站自动化系统的硬件设计
下图1是某个输气站自动化系统的整体控制图。
输气站自动控制系统硬件在设计过程中，依据该系统的构件，选择当前最为优良的高集成设备与最为成熟的技术，从而实现自动控制系统的安全、可靠、稳定以及好质量。杜宇自动控制系统中比较重要的硬件设备，为了确保数据存储的安全、网络系统运行的稳定，采取冗余技术[1]。此外，可以采取各种手段对自动控制系统的运行情况进行实时观察，例如自动检测、监控以及报警等手段。
自动控制系统选型的原则：计算机站控制系统的核心部分就在于计算机，所以，在对计算机系统进行选择时，必须具有较好的兼容性、良好的稳定性以及较高的安全性，在恶劣的环境下能够正常运作。通过严格的实践检测，并且人机对话水平较高，在线开发、修改以及维护方便，操作方便简单。此外，所选系统的生产厂家有良好的信誉。系统在投入使用之后可以提充足的备件备品和较好的技术支持。
自动控制系统在性能方面的要求：（1）控制系统必须具备一定的扩展余量，至少要高于20%，以便保证自动控制系统能够灵活的运转，且具备可扩展性能。（2）系统必须对场站的实际运转情况进行实时的监控，从而确保及时对系统进行维修与保养。此外，系统必须具备自行诊断的性能，在定期诊断之后形成相关报告[2]。（3）自动控制系统的硬件模块在功能与容量方面，允许在未来可以进行拓展。（4）对于一些比较关键的部位，自动控制系统采取冗余处理。一旦出现故障，在线系统将自动与后备系统相转换，对于系统中的各项数据资料，自动进行保存与备份处理。
依据上述中自动控制系统的型号选择与性能要求，在输气站中选取了PLe一ControlLogix5555控制系统。该系统不但具备传统的可编程控制功能，在系统的内核内还设置了无源数据总线与通讯功能。此外，其I/O模块比较广，有较好的智能性，在进行组态、编程与调试时比较灵活。
二、自动控制系统的软件设计
自动控制系统的应用软件在设计的过程中，其功能必须保证快速、可靠、安全、稳定，人机界面友好，且操作简单方便。在系统结构角度，可以将其五个模块，具体为实时显示模块、记录模块、报警模块、报表模块以及用户管理模块。
实时显示模块：该模块按照工艺需要，利用控件、按钮、棒图、符号、滑块等方式进行组装，并且将现场的操作画面与工艺流程展现出来，将输气站的实际工作情况模拟出来，对参数进行监控，在界面上操作工作人员可以实时观察输气站的实际工作情况。
该系统所用的监视器是大屏幕，有较高的分辨率，动态展现出各个工艺流程数据与画面。该监视器具有以下功能：展现流程的实际运转情况；显示系统当时的具体时间；利用动态模拟方式，将压力、温度等情况和设备的运转状况展现出来；将系统所有的参数展现出来，例如报警状态、正常状态、报警总数等等；完成对观察画面的硬拷贝；能够将界面上所出现的报警内容以及报警参数改正展现出来。
记录模块：该模块可以将其分成两个构成部分，分别是实时记录部分与历史记录部分。
其中实时记录器是按照用户需要和频率，采取实时记录的数据，且将轨迹曲线绘制出来。此外，依据用于的需要，存储一定时期中的实时数据，便于之后的历史记录器的使用。历史记录器对实时记录器中的数据文件进行读取，且对历史的曲线与数据进行查阅、打印。记录的全部数据，都必须按照有关标准格式储存，且第三方软件能够运用[3]。
报警模块：该模块能够将读取之前的报警数据，且能将当前的报警记录展现出来。该模块可以按照实际的需要设置报警的条件与参数，系统在出现或者是消失报警时，都将在报警记录单中输入报警事件出现的类型、时间等相关信息，且将其存储与打印。为了能够引起工作人员的注意，可以添加声音或光讯号。
报表模块：该模块利用查询的手段，将记录模块中所记录的某个时段的历史数据调出来，且依据用户的所需要的格式进行打印，从而提供给工作人员进行分析、查找。在对历史数据进行打印时，可以依据用户的需要以文件的方式将其保留下来。
用户管理模块：在该模块中，对用户采取分级方式进行管理，用户的级别不同，权限也不同。用户进入系统之前必须输入账号与密码，这种方式能够避免系统参数被人修改情况的发生。
为了达到上述要求，本次操作工作站所采取的系统控制平台是Intellution iFx2.6。
三、运用软件功能介绍
输气站的数据采集和监控系统可以分成九个构成部分，具体为：1）系统介绍：对输气管线的数据采集、监控状况、输气站的整体平面图进行说明，工作人员可以利用画面了解到输气站的设备运行情况、工艺参数状况等信息。2）自动化系统：将输气站自动化系统的结构和PLC通讯等情况展现出来。PLC通讯与输气站中的上位机之间的联系一旦断开，在画面上将会把故障表现出来，并且向工作人员发出警报，提醒工作人员对故障进行检查，进而确保天然气的安全生产与运转[4]。3）工艺流程，将整个输气站的流程都展现出来，在这个输气站内设备主要包含名称、仪表位号以及参数等。4）控制方式，对全部的监视与显示都进行控制。5）参数表，在参数表中记录设备的名称、检查参数的实时数值等，其中的各项参数处在正常范畴内，那么用白色字体说明，参数不是在正常范畴内用红色字体显示，且灯光加以警示，以便引起工作人员的注意。6）报警信息，在该模块中，可以以及用户的实际需要例如输气站的温度等信息加以警示，并且将报警时间、位置、检测数值等记录下来。7）关键参数的趋势，将当前输气站中的流量、压力以及温度等参数趋势曲线展现出来。8）报表的打印。9）用户的管理。
四、结束语
在本次的研究中，输气站自动控制系统所选用的方案内，其选用的硬件与软件都比较安全可靠、成熟，并且将系统自身的拓展性加入其中，是其实现了管理与控制相结合的趋势。这为之后系统的管理与控制功能的发展打下了良好的铺垫，有利于系统的不断完善。
参考文献
[1]斯小峰，易术.输气站场设计、施工中应注意的几个问题[J].自动化博览.2009（06） .
[2]董春红，石中锁.天然气输气站站控SCADA系统[J]. 天然气工业.2009（02） .
[3]肖晓华，陈波，肖扬，谭小平，姚毅.输气站场计算机辅助设计系统开发[J].天然气工业. 2009（03） .[4]郑洁，刘学庆，徐刚.四川输气站场安全评价[J].天然气与石油.2009（03） .