煤层气是近年来在国际上崛起的新兴洁净、优质能源。煤层气的定义可以表述为主要成分以甲烷为主、存在形式一般是吸附在煤基质颗粒表面、储存在煤层中的烃类气体。煤层气的开发利用在各方面都具有很多的好处:一方面它是一种洁净的能源,与天然气混输混用,几乎不会产生任何废气。另一方面煤层气很安全,在采煤之前先开采煤层气,可以大幅度的降低瓦斯爆炸概率。由于煤层气的热值远远高出通用煤,可以更高效的转化为可以使用的热能,因此煤层气具有巨大的商业价值。基于煤层气的多个优势,煤层气开采成为一项极其有意义的项目。煤层气集气站作为煤层气开采的基础构建,如何更为合理高效的对集气站进行监控管理也就显得尤为重要。基于此,本文研究设计了煤层气集气站PLC控制系统。通过对冗余技术的研究和设计有效增加本集气站控制系统的可靠性。冗余上位机系统以及最新冗余PLC S7-400 H的使用将实现监测画面的无扰动切换,断电数据不丢失的无缝连接。本文完成了硬件配置、软件编程、上位机平台搭建的全套研究工作。S7-400 H硬件组态与通讯过程为整个集气站控制系统的设计研究做好了硬件准备。学习研究各个硬件模块的功能及使用方法,完成了对40余个硬件的组装配置和与上位机间的通讯。并进行了硬件配置情况的测试工作以验证设备是否可以正常运行。在STEP7平台上使用FBD功能块编程方式编写下位机PLC程序完成采集现场数据并与上位机对应的参数数据进行匹配连接的工作。通过学习PLC工程量转换方法编写程序功能块加快了程序运行速度,实现程序的模块化与简洁化。完成了使对应端口数据上传显示到上位机界面,并可通过上位机控制现场数据的工作。上位机煤层气集气站数据采集及监控平台开发依托组态软件WinCC进行平台监控界面的设计与实现。完成了本煤层气集气站监控平台HMI中变量管理、界面编辑、报警功能、生成报表以及用户管理等功能使用。设计出了一套界面友好的、直观易于操作的监控系统平台。从而达到便于进行实时监测现场设备参数状态、方便快捷的实现报警并且生成报表等多种功能的目的。本文整体完成了煤层气集气站PLC控制系统的研究设计,实现了一套集合硬件与软件可直接应用于工艺现场的设备,课题研究具有一定的实际应用价值。