天然气是一种环保洁净的能源。管道天然气因其供应方便、安全等优点得到了广泛应用,正在逐步取代瓶装煤气。天然气具有易燃、易爆等特点,因此为了确保用户安全地用气,必须实时掌握天然气的输送运行状态,监测压力、流量等信号,便于对系统进行最佳调度和控制。本文研制的天然气输配站监控系统正是基于以上需求研制的。本文首先对天然气输配站监控系统进行需求分析,确定系统需要实现的功能目标和性能,然后提出了天然气输配站监控系统的总体设计方案,确定本系统以西门子S7-300 PLC系列产品CPU315-2DP为控制核心,将现场上传的信号,诸如压力变送器上传的压力信号、流量计的流量信号、安全切断阀的阀位信号和调压器的阀位信号等进行处理,进而控制调流阀的阀位开度与安全切断阀的开闭,以达到控制系统的压力、流量,确保用户安全用气。论文着重阐述了系统的硬件设计、软件设计以及系统调试。在硬件设计中,CPU315-2DP不仅要处理来自现场的模拟量和数字量信号,而且要实时与EM277、KTP600 Basic color DP触摸屏进行PROFIBUS DP通信,从而实现对相关阀的控制。主要阐述了PLC模块以及其硬件电路的设计、通讯电路的设计、电气控制柜的设计以及相关抗干扰措施。在软件设计中,主要阐述了PLC程序流程设计、代码设计以及触摸屏界面的开发。在系统调试中,归纳出了可视化的硬件检查、硬件调试、软件调试等调试方案,采取硬件软件等抗干扰措施实现系统的稳定运行。依据上述设计方案,研制了某天然气输配站监控系统,首先在实验室进行静态调试,模拟实现了PLC与监控信号源采集处理、触摸屏的人机交互、PLC之间的通讯。本论文研制的天然气输配站监控系统实现了预期监控功能和目标,现已在工业现场得到成功应用。