第34卷
INFORMATIZATIONANDINSTRUMENTCONTROL信息化与自动控制79
输气管道工程中电动阀组总线技术的应用
张涛
中国石油管道建设项目经理部，北京100101
摘要：随着管道的发展，电动阀大量应用于大型压气站、枢纽联络站等，为了解决工业现场的智能化仪器仅表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信，以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递，电动阀组采用了总线控制方式。总线控制方式较传统电缆控制方式，既节省了工程成本，减少了施工难度，又可以提供设备的故障分析及后期诊断，甚至为设备全生命周期管理提供有效手设。电动阀数量多、站场工艺复杂的输气管道采用电动阀组总线技术是必要的。
关键词：总线技术；故障诊断；天然气长输管道 DOI:10. 3969 /j. issn. 1006 5539. 2016. 04. 017
0前言
现场总线技术是20世纪80年代末国际上发展起来的一种工业数据传输技术"，在电力、汽车等行业应用较广泛。随着管道的发展，大型压气站、枢纽联络站等都集中使用电动阀组。为了解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等设备间的数字通信，以及这些现场设备与管道站场控制室中计算机控制系统（站控制系统)之间的信息传递，需要敷设大量的仪表控制电缆。通常情况下输气管道站场电动阀组与站控制系统的电缆设需要通过电缆沟或电桥架，而开挖电缆沟或建设电缆桥架工程量大、费用高，且需解决电缆沟防雨、防爆以及桥架的防腐、防雷等问题[2]。而电动阀组采用总线控制方式，经核算电动阀数量在20 台以上，控制电缆平均长度超过300m时，可降低工程投资并提高电动阀组的诊断能力。所以，电动阀数量多、站场工艺复杂的输气管道采用电动阀组总线技术是必要的。
电动阀组总线技术的目的 1
电动阀组总线技术的目的在于提高对各阀门故障
的诊断能力和降低工程投资，利于管道站场改造或扩建，符合管道全生命周期信息化管理的要求。
收稿日期：2015-12-22
1.1采集数据更全面、故障诊断更准确
总线技术上传数据量是传统硬接线的3倍3。传统阀组上传一个综合故障信号，运行人员实际上并不知道阀组内部出现了哪种间题；而总线技术通过对上传信号中故障数据的细分，可以让运行人员及时了解阀门出
现何种故障，快速进行故障排除和维修。 1.2减少工程投资和施工工程量
传统电动阀组实现的监控主要通过常规硬线信号，占用了站控制系统PLC大量的IO模块和防浪涌保护器（约占整个站控PLC总I0点数的30%）【4，同时传统电动阀组硬线传输也需要大量仪表控制电缆，而且在施工阶段，传统阀组接线工作量相对较大。输气管道大中型站场各种电动阀(球阀、旋塞阀、闸阀、调节阀等）数量约 40台，采用传统电缆控制方式每台阀门需传输7~9个信号，平均电缆长度约300m，总电缆长度需要12km，电缆及施工总投资约20万元，同时电缆走向受平面布置及现场地面设施布局制约，电缆长度、施工难度可能更大，而采用总线技术可节省电缆9km，也可节省阀组电缆及施工总投资的一半。
总线技术施工简单、维修方便、人工成本低。对于
双总线来说，通过2根2芯电缆将所有电动执行机构串联起来形成2个闭合环路[3]。可以从环路的两个方向
作者简介：张涛（1980－），男，山东巨野人，工程师，学士，主要从事油气管道仪表自动化工作。万方数据