集散控制系统原理及其应用

绪论

第1章计算机控制系统概述

1.1计算机控制系统的组成

1.1.1基本概念

1.1.2系统

1.1.3软件系统

1.2计算机控制系统的应用类型

1.2.1数据采集系统

1.2.2直接数字控制系统

1.2.3监督计算机控制系统

1.2.4分级控制系统

1.2.5集散控制系统

1.2.6现场总线控制系统

1.3信号处理

1.3.1输入信号处理

1.3.2输出信号处理

1.4PID控制算法

1.4.1理想PID控制算法

1.4.2理想PID控制算法的改进

本章小结

思考题与习题

第2章集散控制系统基础知识

2.1集散控制系统的体系结构

2.2集散控制系统的硬件结构

2.2.1现场控制站

2.2.2操作站

2.2.3冗余技术

2.3集散控制系统的软件体系

2.3.1集散控制系统的系统软件

2.3.2集散控制系统的组态软件

2.4集散控制系统的基本功能

2.4.1现场控制站的基本功能

2.4.2操作站的基本功能

2.4.3自诊断功能

2.5数据通信技术

2.5.1数据通信原理

2.5.2通信网络

2.5.3通信协议

2.5.4现场总线简介

本章小结

思考题与习题

第3章TDC-3000和TPS/PKS集散控制系统

3.1TDC-3000系统概述

3.1.1TDC-3000系统构成

3.1.2TDC-3000系统特点

3.2TPS系统概述

3.2.1TPS系统构成

3.2.2TPS系统特点

3.3PKS系统简介

3.3.1PKS系统构成

3.3.2PKS最新技术和基本系统组件

3.4TPS系统的分散过程控制装置

3.4.1过程管理站

3.4.2先进过程管理站

3.4.3高性能过程管理站

3.4.4逻辑管理站

3.4.5故障安全控制器

3.5TPS系统的集中操作管理装置

3.5.1全局用户操作站

3.5.2应用模件

3.5.3先进应用模件

3.5.4应用处理平台

3.5.5历史模件

3.5.6重建归档模件

3.6应用组态

3.6.1常用操作命令

3.6.2网络组态文件组态

3.6.3NIM组态

3.6.4控制功能组态

3.7TPS系统在工业生产装置上的应用

3.7.1工艺简介

3.7.2系统配置

3.7.3主要控制方案

本章小结

思考题与习题

第4章CENTUM-CS集散控制系统

4.1系统概述

4.1.1系统构成

4.1.2系统特点

4.2现场控制站

4.2.1硬件构成

4.2.2卡件功能

4.3操作监视站

4.3.1硬件构成

4.3.2基本功能

4.4通用操作

4.5画面的监视和操作

4.6工程师站

4.6.1工程师站功能

4.6.2CS3000系统软件安装

4.6.3系统项目生成

4.6.4组态操作

4.6.5系统测试

4.7CENTUM-CS在工业生产装置上的应用

4.7.1工艺简介

4.7.2系统配置

4.7.3主要控制方案

本章小结

思考题与习题

第5章JX-300X集散控制系统

5.1JX-300X系统基础知识

5.1.1总体概述

5.1.2通信网络

5.1.3系统主要特点

5.2系统组态

5.2.1基本概念

5.2.2组态软件

5.2.3组态软件SCKey

5.2.4流程图绘制

5.3系统实时监控

5.3.1概述

5.3.2屏幕认识

5.3.3实时监控操作画面

5.4系统调试与维护

541系统调试

5.4.2系统维护

5.5JX-300XP系统在工业生产装置上的应用

5.5.1工艺简介

5.5.2系统配置

5.5.3主要控制方案

本章小结

思考题与习题

第6章其他集散控制系统简介

6.1I/AS系统

6.1.1通信系统

6.1.2I/AS系统硬件

6.1.3I/AS系统软件

6.2MACS系统

6.2.1MACS系统的组成

6.2.2现场控制站(FCS)

6.2.3操作员站(OPS)

6.2.4MACS系统软件

本章小结

思考题与习题

第7章现场总线控制系统

7.1现场总线概述

7.1.1现场总线的基本概念

7.1.2现场总线技术发展概况

7.1.3几种典型的现场总线

7.2现场总线控制系统构成原理

7.2.1现场总线控制系统的硬件

7.2.2现场总线控制系统的软件

7.3DletaV现场总线控制系统简介

7.3.1系统概述

7.3.2DeltaV系统的构成

7.3.3DeltaV系统在工业生产过程控制中的应用

本章小结

思考题与习题

第8章紧急停车系统

8.1紧急停车系统的基本概念

8.1.1紧急停车系统的类型和特点

8.1.2安全等级及标准

8.1.3安全系统的常用指标

8.1.4安全系统应用的场合

8.2冗余控制器

8.2.1冗余控制器的构成

8.2.2冗余控制器的工作原理

8.2.3冗余控制器的特点

8.3ESD在工业生产装置上的应用

8.3.1工艺简介

8.3.2系统配置

8.3.3主要控制方案及其组态

本章小结

思考题与习题

第9章集散控制系统实践训练

9.1JX-300XDCS实训

9.1.1实训装置认识

9.1.2AdvanTml软件包的安装

9.1.3系统组态

9.1.4流程图绘制

9.1.5系统实时监控

9.2MACS组态实训

9.2.1单容水箱液位定值控制系统

9.2.2水箱液位串级控制系统

9.3TPSGUS作图实训

9.3.1DisplayBuilder流程图绘制

9.3.2PictureEditor流程图绘制

附录AJX-300X集散控制系统实训装置

A.1X.300XDCS实训装置概述

A.1.1工艺设备

A.1.2现场仪表

A.1.3工艺流程图说明

A.2系统硬件

A.2.1控制站设备

A.2.2操作站设备

附录BTHSA-1型生产过程自动化技术综合实训装置

B.1概述

B.2模拟被控对象

B.2.1工艺设备

B.2.2检测装置

B.2.3执行器

B.3综合实训平台

B.3.1控制屏组件

B.3.2集散控制系统组件

　　集散控制系统是以微处理器为基础，综合运用了计算机技术、图形显示技术、信息处理技术、网络通信技术和自动控制技术，对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一种计算机综合控制系统。随着科学技术的发展，集散控制系统正向着计算机集成制造系统(CIMS)、计算机集成过程系统(CIPS)和现场总线控制系统(FCS)方向飞速发展。本书在讲述计算机控制系统基本知识的基础上，介绍了当今世界应用较为广泛的新型集散控制系统的结构、原理及其在工业领域的应用实例。通过实际案例分析和实验实训操作，使学生学到真正有用的、实用的知识和技能。　　本书以技术应用型人才知识能力素质培养为目标，介绍了计算机控制系统基本知识、集散型控制系统的基础知识和典型集散型控制系统(TDC-3000/TPS/PKS，CENTUM-CS，JX-300X，DeltaV，I/AS，MACS等)的基本结构、基本功能、操作使用方法、软件组态、系统维护方法和工程应用案例等知识，结合实验实训，介绍集散控制系统的应用技术。教材力求内容的实用性、先进性、通用性和典型性，突出高等职业教育注重实践技能训练和动手能力培养的特色。　　本书可作为高等职业院校“生产过程自动化技术”及“计算机控制技术”专业的教材，亦可适用于化工、石油化工、炼油、冶金、电力、轻工、建材、食品等行业从事工业自动化仪表的技术工人技能培训和自学，也可以作为从事本行业的工程技术人员和大中专院校师生的参考书。