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2.3 PCS和SIS两大系统
正如1.2节所述，天然气处理厂监视和控制参数分为两大类：过程监控参数和安全仪表参数。过程监控参数由过程控制系统完成，即PCS过程控制系统；安全仪表参数的监视和控制由安全仪表监控系统完成，即SIS安全仪表系统。
2.3.1 PCS过程控制系统
（1） PCS过程控制系统的组成
PCS过程控制系统的核心是PCS控制器，选用西门子的S7-417，它是一个高质量、高智能、全功能的高等级的CPU，特别适合模拟量控制和逻辑控制兼有的场合。本设计利用S7-417和模拟量I/O输入输出口以及现场成套设备PLC，通过PROFIBUS-DP总线连接在一起，构成了一个完整的分布式计算机控制系统，即DCS (Distribution Control System)系统，参见图2.2 PCS过程控制系统图。
S7-417控制器是PCS监控系统的核心，称为主站，它通过现场总线PROFIBUS-DP连接到输入/输出卡(I/O卡)和现场成套设备PLC。
① 现场仪表信号/调节阀控制信号通过电缆送到I/O卡，I/O卡安装在ET200M机架的插槽内，该机架内还安装有PROFIBUS-DP总线通信接口卡(IM153-2)。ET200M机架上装有背板总线模块，它把若干I/O卡和冗余IM153-2联系在一起。一个ET200M就是PROFIBUS-DP总线的一个节点，也称一个从站。根据1.2节PCS I/O数量和留有扩展插槽位置，大约需要9个ET200M机架，也就是PCS I/O总共构成9个从站。主站和从站通信是主-从周期性循环访问机制，而非周期访问机制处理现场参数报警。
② 现场成套设备PLC按照设备安装的具体位置分为三组：
A. 4台压缩机，每台压缩机有一台PLC，这四台PLC为压缩机组PLC，它们采用的通信协议是MODBUS RTU。
B. 3台热媒炉配有4个PLC，这4台PLC为热媒炉组PLC，采用MODBUS RTU通信协议。
C. 露点控制模块配有一台PLC，称为露点控制PLC；甘醇再生模块配有一套PLC，称为甘醇再生PLC；这两套PLC合为一组，它们采用PROFIBUS-DP通信协议。
上述这些设备由于它们控制程序的特殊性、复杂性和控制程序的固定性，一般来说都
图2.2 PCS过程测控系统图
由设备制造厂配套提供PLC。
对于MODBUS RTU通信协议的PLC与PROFIBUS-DP总线的连接是：PROFIBUS-DP总线先连接到ET200M机架内的总线通信接口卡(IM153-2)，ET200M背板总线连接MODBUS RTU通信接口卡(CP341-1)，CP341-1再连接到OT005光纤/MODBUS转换模块，通过光缆连接现场PLC的OT005。之所以这样连接主要是利用光缆传输信号，抗干扰强和传输距离远。
对于采用PROFIBUS-DP通信协议的PLC，其连接是：先由ET200M插槽内的Y-LINK把双总线变为单总线，这条单总线再接到光纤/PROFIBUS-DP转换模块OLM，通过光缆连接到现场PLC 的OLM。
从图2.2可见，这三组PLC的光缆通信连接都是环形结构，这样连接的好处是：不管光缆环哪一个地方有一处，且仅有一处断点，现场成套设备的PLC与控制器的通信都不会中断。
（2） PCS过程控制系统的功能
利用图形化编程工具，通过调用PCS7内容丰富的程序库中的功能块，并进行组态和连接，PCS系统即可完成下属功能：
① 实时检测：包括正常运行状态下工艺流程中的压力、流量、液位、温度等信号的检测和高、低限报警，电机的运行/停止/故障/正常状态的监控。信号类型包括模拟量输入、数字量输入、热电阻RTD输入以及脉冲量输入等。
② 对压力、液位、温度、流量等实施PID闭环调节，调节回路的类型有：
• 典型的单回路定值调节；
• 偏置调节；
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