随着天然气行业的发展,天然气作为一种高效、清洁能源在工业和生活上得到更为广泛的应用。天然气门站作为天然气输配系统的重要节点,肩负着精确计量和提供安全、稳定的天然气供应的责任。为了保障门站计量准确、安全、高效地运行,开发一套功能完备的监控系统,具有重要的现实意义。为此,本文在总结现有天然气门站监控系统优缺点的基础上设计实现了一套自动化和信息化程度较高的、具有一定通用性的天然气门站监控系统。本论文以工业控制计算机、流量计算机、PLC和现场仪表等为硬件配置,结合功能强大的WinCC,实现了数据管理、设备控制、报警监测、系统管理、Web访问等功能。本文从工艺流程出发,结合门站的实际监控需求,制定了系统总体软硬件集成方案。系统采用上下位机结构,下位机由流量计量单元和PLC控制单元构成,负责和门站现场设备进行通信,采集现场数据和控制现场设备。本文在下位机部分分析了流量计量原理,并着重阐述了I/O分配及采样、PID算法自动调控阀门的设计过程和实现方法,为提高容错率,设计了PLC硬件冗余方案,完成了硬件组态和PLC程序。上位机系统采用SIEMENS WinCC组态开发,负责上下位机通信、用户交互、数据管理、系统管理和Web访问等功能。上位机通过Modbus TCP协议和SIMATIC S7协议集内的Industrial Ethernet协议分别与流量计算机和PLC通信实现数据采集和控制命令下发；设计了数据库,生产数据周期归档,统计和聚合数据,自动生成数据报表和趋势曲线以反映生产状况；设计了友好的交互界面,实现了工艺流程、阀门控制、计量参数和仪表参数在线设置等交互功能：实时监测生产数据以及用户操作,提供报警监测和用户操作记录功能；监控系统Web发布,提供Web用户远程浏览功能；添加门站现场视频监控功能,操作人员在监控过程画面的同时掌握现场实际视频画面；提供用户和功能权限管理;为了提高系统可靠性,设计了上位机冗余。最后测试了系统主要功能,满足天然气门站的监控需求。本文的门站监控系统实现流量计量、阀门控制、报警监测、事件记录、数据管理、系统管理、视频监控、Web访问等功能,保障天然气门站安全、高效地运行,为今后在工业领域开发功能更全面、通用性更强的监控系统提供了方法和思路。