本书讨论集散控制系统的有关工程应用问题,介绍了五种典型集散控制系统产品及其在工业生产过程中的实际应用实例,主要涉及集散控制系统的现状和发展趋势、系统构成、控制算法、系统选型和评估、数据通信、人机界面的工程设计、组态、安装和维护等内容。为便于读者学习,在本书每章后附有思考题,同时在书末还列出了大量的选择题和填充题,供读者复习。本书对集散控制系统的选型、工程设计、系统评估和应用操作都有一定的实用价值。
本书是自动化专业、检测仪表和控制装置专业本专科学生的教材,可供工业生产过程控制领域和设计部门的工程技术人员、设计人员和安装、维护人员作为参考书,也可作为相关专业师生的参考教材。
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第1章 概述
集散控制系统(Total Distributed Control System)是以微处理器为基础的集中分散型控制系统。自20世纪70年代中期**套集散控制系统问世以来,集散控制系统已经在工业控制领域得到广泛应用。
集散控制系统的主要特点是集中管理和分散控制。随着计算机技术的发展,网络技术已经使集散控制系统不仅用于分散控制,而且向集成管理的方向发展。除了系统向上扩展,组成MES制造执行管理系统和ERP企业资源计划系统外,系统也向下分散,组成FCS现场总线控制系统。因此,集散控制系统已在原有的概念上有了新的含义。
1.1 集散控制系统的基本概念
1.1.1 集散控制系统的发展历史
(1)集散控制系统发展历史
集散控制系统并没有严格的发展阶段,不同集散控制系统制造商在不同时期有不同的产品,下面以集散控制系统的主要发展为主线进行介绍。
1)**代集散控制系统
20世纪70年代中期到80年代初是集散控制系统的初创阶段。集散控制系统产品已经包括三大组成部分,即分散过程控制装置、操作管理装置和数据通信系统,并具有集散控制系统的特点,即集中管理、分散控制。
典型产品有霍尼威尔公司的TDCS-2000、福克斯波罗公司的Spectrum、横河公司的Centum、西门子公司的TelepermM、泰勒公司的MOD 3等。
……

第1章 概述
1.1 集散控制系统的基本概念
1.1.1 集散控制系统的发展历史
1.1.2 集散控制系统的基本结构
1.2 集散控制系统的特点
1.2.1 分级递阶控制
1.2.2 分散控制
1.2.3 信息管理与集成
1.2.4 自治和协调
1.2.5 开放系统
1.3 集散控制系统的展望
1.3.1 信息化和扁平化
1.3.2 网络化
1.3.3 现场总线和无线连接
1.3.4 功能**
1.3.5 标准化
思考题
第2章 集散控制系统构成
2.1 集散控制系统的构成方式
2.1.1 集散控制系统的各层功能
2.1.2 集散控制系统的基本构成
2.2 集散控制系统的构成要素
2.2.1 集散控制系统的结构特征
2.2.2 集散控制系统的结构分类
2.3 现场总线控制系统的构成
2.3.1 现场总线控制系统的构成要素
2.3.2 现场总线设备
2.4 集散控制系统的构成示例
2.4.1 Experion PKS系统
2.4.2 I/A S系统
2.4.3 Delta V系统
2.4.4 IndustrialIT系统
2.4.5 WebField ECS100系统
2.5 分散过程控制装置的构成
2.5.1 分散过程控制装置的类型
2.5.2 分散过程控制装置的构成特点
2.5.3 可编程控制器组成的分散过程控制装置
2.6 操作员站和工程师站的构成
2.6.1 集散控制系统的操作员站
2.6.2 集散控制系统的工程师站
2.6.3 集散控制系统的操作管理站
2.7 输入输出装置的构成
2.7.1 输入输出卡件
2.7.2 其他过程输入输出设备
2.8 通信系统的构成
2.8.1 通信设备的分类
2.8.2 通信系统的构成
思考题
第3章 集散控制系统性能评估
3.1 可靠性
3.1.1 可靠性
3.1.2 提高可靠性的措施
3.1.3 冗余技术
3.2 易操作性
3.2.1 操作透明度
3.2.2 易操作性
3.3 可组态性
3.3.1 组态
3.3.2 组态语言
3.3.3 标准化编程语言
3.4 集散控制系统的其他性能指标
3.4.1 可扩展性
3.4.2 实时性
3.4.3 环境适应性
3.4.4 开放性
3.4.5 经济性
思考题
第4章 集散控制系统的控制算法和控制组态
4.1 集散控制系统的数据处理
4.1.1 数据处理过程
4.1.2 非线性补偿处理
4.1.3 仪表系数的处理
4.2 集散控制系统的控制算法
4.2.1 数字PID控制算法
4.2.2 集散控制系统实现复杂控制系统的注意事项
4.2.3 集散控制系统实现先进控制系统时的注意事项
4.2.4 集散控制系统实现顺序逻辑控制和批量控制
4.2.5 集散控制系统实现优化控制
4.3 现场总线控制系统的模块
4.3.1 模块类型和参数
4.3.2 现场总线设备类型
4.4 现场总线设备的功能模块
4.4.1 功能模块参数
4.4.2 常用功能模块
4.4.3 功能模块组态示例
思考题
第5章 集散控制系统的工程设计
第6章 集散控制系统的人机界面
第7章 集散控制系统的数据通信
第8章 集散控制系统应用实例
附录习题(填充题和选择题)
参考文献

集散控制系统的性能评估和工程设计
5种集散控制系统与现场总线结合的产品构成及组态
现场总线技术、现场总线通信和无线通信
人机交互技术
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适合自动化专业本科和研究生使用,也可供工业生产过程领域工程技术人员、设计人员参考