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    摘要：天然气是绿色、清洁能源，颇受青睐。天然气处理厂是开发、利用天然气不可或缺的重要环节。要使天然气处理厂平稳、安全、高效、高质量的运转，必须要有一套完整、可靠的测量和控制系统，该系统也应该具有良好的人机接口。本文针对某一实际的天然气处理厂，利用西门子PCS7，采用三层通讯网络把过程控制系统（PCS）、紧急停车系统（ESD）和火气系统（FGS）以及人机界面联结起来，构成了一个完整、安全、全面、可靠的监控系统方案。并重点描述了PID控制回路和整定，最后对系统各部分的可靠性做出了分析和计算。5973
    关键词：  PCS 7；天然气；测控系统；PID；可靠性
    The Integrated Computer Monitoring and Control System Design of Natural Gas Treatment Plant
    Abstract：Natural gas is a kind of green and clean energy, which is quite popular. Natural gas treatment plant is the indispensable important link in the development and utilization of natural gas. To make the natural gas treatment plant run smoothly, safely, high-efficiently and with high quality, there must have a complete and reliable monitoring and control system. The system also should have good man-machine interface. This article is specific to the actual natural gas treatment plant, which is based on SIEMENS PCS 7. It connects process control system (PCS), emergency shutdown (ESD) and fire and gas system (FGS) with the man-machine interface together, adopting three layers of communications network, and constituting a complete, safe, comprehensive and reliable monitoring system solution program. It describes the PID control loop and tuning, and makes the analysis and calculation to various parts of the system reliability at last.
    Keywords：PCS 7; natural gas; monitoring and control system; PID; reliability

    目录
    1天然气处理厂工艺流程    1
    1.1  工艺流程描述    1
    1.1.1  收发球装置    1
    1.1.2  段塞流捕集器    1
    1.1.3  天然气烃露点控制系统    1
    1.1.4  天然气脱碳系统    1
    1.1.5  天然气压缩机系统    1
    1.1.6  天然气脱水系统    3
    1.1.7  辅助系统    3
    1.2  测量控制输入/输出点分类和统计    3
    1.2.1  PCS 硬接线I/O统计表    3
    1.2.2  PCS 与现场成套设备PLC数据链路统计表    4
    1.2.3  ESD 硬接线I/O统计表    4
    1.2.4  FGS 硬接线I/O统计表    5
    2天然气处理厂监控系统    6
    2.1  天然气处理厂测控系统组成    6
    2.2  三层通信网络    6
    2.2.1  厂级总线层通信网络    6
    2.2.2  控制总线层通信网络    8
    2.2.3  现场总线层通信网络    8
    2.3  PCS和SIS两大系统    9
    2.3.1  PCS过程控制系统    9
    2.3.2  SIS仪表安全系统    11
    2.4  人机界面--操作站    17
    2.5  时间同步    18
    2.6  计算机接地技术    18
    3 PID闭环控制回路和参数整定    19
    3.1  PID控制回路    19
    3.1.1  定值单回路控制系统    19
    3.1.2  偏置控制系统    21
    3.1.3  分程控制系统    22
    3.1.4  串级控制系统    23
    3.2  PID控制回路的参数整定    25
    3.2.1  采样周期的选择    25
    3.2.2  PID控制参数的整定    26
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