集散控制系統(tǒng)原理及其應(yīng)用

內(nèi)容概要

　　《全國高等職業(yè)教育工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)系列規(guī)劃教材：集散控制系統(tǒng)原理及其應(yīng)用》以技術(shù)應(yīng)用型人才知識(shí)能力素質(zhì)培養(yǎng)為目標(biāo)，介紹了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)基本知識(shí)、集散型控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)和典型集散型控制系統(tǒng)（TDC- 3000/TPS/PKS，CENTUM-CS，JX-300X，Delta V，I/A S，MACS等）的基本結(jié)構(gòu)、基本功能、操作使用方法、軟件組態(tài)、系統(tǒng)維護(hù)方法和工程應(yīng)用案例等知識(shí)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)，介紹集散控制系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)。教材力求內(nèi)容的實(shí)用性、先進(jìn)性、通用性和典型性，突出高等職業(yè)教育注重實(shí)踐技能訓(xùn)練和動(dòng)手能力培養(yǎng)的特色?！　　度珖叩嚷殬I(yè)教育工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)系列規(guī)劃教材：集散控制系統(tǒng)原理及其應(yīng)用》可作為高等職業(yè)院?！吧a(chǎn)過程自動(dòng)化技術(shù)”及“計(jì)算機(jī)控制技術(shù) ”專業(yè)的教材，亦可適用于化工、石油化工、煉油、冶金、電力、輕工、建材、食品等行業(yè)從事工業(yè)自動(dòng)化儀表的技術(shù)工人技能培訓(xùn)和自學(xué)，也可以作為從事本行業(yè)的工程技術(shù)人員和大中專院校師生的參考書。

書籍目錄

緒論第1章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)概述1.1　計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成1.1.1　基本概念1.1.2　系統(tǒng)1.1.3　軟件系統(tǒng)1.2　計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用類型1.2.1　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)1.2.2　直接數(shù)字控制系統(tǒng)1.2.3　監(jiān)督計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)1.2.4　分級(jí)控制系統(tǒng)1.2.5　集散控制系統(tǒng)1.2.6　現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)1.3　信號(hào)處理1.3.1　輸入信號(hào)處理1.3.2　輸出信號(hào)處理1.4　PID控制算法1.4.1　理想PID控制算法1.4.2　理想PID控制算法的改進(jìn)本章小結(jié)思考題與習(xí)題第2章　集散控制系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)2.1　集散控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)2.2　集散控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)2.2.1　現(xiàn)場(chǎng)控制站2.2.2　操作站2.2.3　冗余技術(shù)2.3　集散控制系統(tǒng)的軟件體系2.3.1　集散控制系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件2.3.2　集散控制系統(tǒng)的組態(tài)軟件2.4　集散控制系統(tǒng)的基本功能2.4.1　現(xiàn)場(chǎng)控制站的基本功能2.4.2　操作站的基本功能2.4.3 自診斷功能2.5　數(shù)據(jù)通信技術(shù)2.5.1　數(shù)據(jù)通信原理2.5.2　通信網(wǎng)絡(luò)2.5.3　通信協(xié)議2.5.4　現(xiàn)場(chǎng)總線簡(jiǎn)介本章小結(jié)思考題與習(xí)題第3章　TDC-3000和TPS/PKS集散控制系統(tǒng)3.1　TDC-3000系統(tǒng)概述3.1.1　TDC-3000系統(tǒng)構(gòu)成3.1.2　TDC-3000系統(tǒng)特點(diǎn)3.2　TPS系統(tǒng)概述3.2.1　TPS系統(tǒng)構(gòu)成3.2.2　TPS系統(tǒng)特點(diǎn)3.3　PKS系統(tǒng)簡(jiǎn)介3.3.1　PKS系統(tǒng)構(gòu)成3.3.2　PKS最新技術(shù)和基本系統(tǒng)組件3.4　TPS系統(tǒng)的分散過程控制裝置3.4.1　過程管理站3.4.2　先進(jìn)過程管理站3.4.3　高性能過程管理站3.4.4　邏輯管理站3.4.5　故障安全控制器3.5　TPS系統(tǒng)的集中操作管理裝置3.5.1　全局用戶操作站3.5.2　應(yīng)用模件3.5.3　先進(jìn)應(yīng)用模件3.5.4　應(yīng)用處理平臺(tái)3.5.5　歷史模件3.5.6　重建歸檔模件3.6　應(yīng)用組態(tài)3.6.1　常用操作命令3.6.2　網(wǎng)絡(luò)組態(tài)文件組態(tài)3.6.3　NIM組態(tài)3.6.4　控制功能組態(tài)3.7　TPS系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)裝置上的應(yīng)用3.7.1　工藝簡(jiǎn)介3.7.2　系統(tǒng)配置3.7.3　主要控制方案本章小結(jié)思考題與習(xí)題第4章　CENTUM-CS集散控制系統(tǒng)4.1　系統(tǒng)概述4.1.1　系統(tǒng)構(gòu)成4.1.2　系統(tǒng)特點(diǎn)4.2　現(xiàn)場(chǎng)控制站4.2.1　硬件構(gòu)成4.2.2　卡件功能4.3　操作監(jiān)視站4.3.1　硬件構(gòu)成4.3.2　基本功能4.4　通用操作4.5　畫面的監(jiān)視和操作4.6　工程師站4.6.1工程師站功能4.6.2 CS 3000系統(tǒng)軟件安裝4.6.3　系統(tǒng)項(xiàng)目生成4.6.4　組態(tài)操作4.6.5　系統(tǒng)測(cè)試4.7　CENTUM-CS在工業(yè)生產(chǎn)裝置上的應(yīng)用4.7.1　工藝簡(jiǎn)介4.7.2　系統(tǒng)配置4.7.3　主要控制方案本章小結(jié)思考題與習(xí)題第5章　JX-300X集散控制系統(tǒng)5.1　JX-300X系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)5.1.1 總體概述5.1.2　通信網(wǎng)絡(luò)5.1.3　系統(tǒng)主要特點(diǎn)5.2　系統(tǒng)組態(tài)5.2.1　基本概念5.2.2　組態(tài)軟件5.2.3　組態(tài)軟件SCKey5.2.4　流程圖繪制5.3　系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控5.3.1　概述5.3.2　屏幕認(rèn)識(shí)5.3.3　實(shí)時(shí)監(jiān)控操作畫面5.4　系統(tǒng)調(diào)試與維護(hù)5 4 1 系統(tǒng)調(diào)試5.4.2　系統(tǒng)維護(hù)5.5　JX-300XP系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)裝置上的應(yīng)用5.5.1　工藝簡(jiǎn)介5.5.2　系統(tǒng)配置5.5.3　主要控制方案本章小結(jié)思考題與習(xí)題第6章　其他集散控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介6.1　I/AS系統(tǒng)6.1.1　通信系統(tǒng)6.1.2　I/AS系統(tǒng)硬件6.1.3　I/AS系統(tǒng)軟件6.2　MACS系統(tǒng)6.2.1　MACS系統(tǒng)的組成6.2.2　現(xiàn)場(chǎng)控制站(FCS)6.2.3　操作員站(OPS)6.2.4　MACS系統(tǒng)軟件本章小結(jié)思考題與習(xí)題第7章　現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)7.1　現(xiàn)場(chǎng)總線概述7.1.1　現(xiàn)場(chǎng)總線的基本概念7.1.2　現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)發(fā)展概況7.1.3　幾種典型的現(xiàn)場(chǎng)總線7.2　現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)構(gòu)成原理7.2.1　現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的硬件7.2.2　現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的軟件7.3　Dleta V現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介7.3.1　系統(tǒng)概述7.3.2　Delta V系統(tǒng)的構(gòu)成7.3.3　Delta V系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)過程控制中的應(yīng)用本章小結(jié)思考題與習(xí)題第8章　緊急停車系統(tǒng)8.1　緊急停車系統(tǒng)的基本概念8.1.1　緊急停車系統(tǒng)的類型和特點(diǎn)8.1.2　安全等級(jí)及標(biāo)準(zhǔn)8.1.3　安全系統(tǒng)的常用指標(biāo)8.1.4　安全系統(tǒng)應(yīng)用的場(chǎng)合8.2　冗余控制器8.2.1　冗余控制器的構(gòu)成8.2.2　冗余控制器的工作原理8.2.3　冗余控制器的特點(diǎn)8.3　ESD在工業(yè)生產(chǎn)裝置上的應(yīng)用8.3.1　工藝簡(jiǎn)介8.3.2　系統(tǒng)配置8.3.3　主要控制方案及其組態(tài)本章小結(jié)思考題與習(xí)題第9章　集散控制系統(tǒng)實(shí)踐訓(xùn)練9.1　JX-300X DCS實(shí)訓(xùn)9.1.1　實(shí)訓(xùn)裝置認(rèn)識(shí)9.1.2　AdvanTml軟件包的安裝9.1.3　系統(tǒng)組態(tài)9.1.4　流程圖繪制9.1.5　系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控9.2 MACS組態(tài)實(shí)訓(xùn)9.2.1　單容水箱液位定值控制系統(tǒng)9.2.2　水箱液位串級(jí)控制系統(tǒng)9.3　TPS GUS作圖實(shí)訓(xùn)9.3.1　Display Builder流程圖繪制9.3.2　Picture Editor流程圖繪制附錄A　JX-300X集散控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)裝置A.1　X.300X DCS實(shí)訓(xùn)裝置概述A.1.1　工藝設(shè)備A.1.2　現(xiàn)場(chǎng)儀表A.1.3　工藝流程圖說明A.2　系統(tǒng)硬件A.2.1　控制站設(shè)備A.2.2　操作站設(shè)備附錄B　THSA-1型生產(chǎn)過程自動(dòng)化技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)裝置B.1　概述B.2　模擬被控對(duì)象B.2.1　工藝設(shè)備B.2.2　檢測(cè)裝置B.2.3　執(zhí)行器B.3　綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)B.3.1　控制屏組件B.3.2　集散控制系統(tǒng)組件

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   2.邏輯控制 邏輯控制是根據(jù)輸入變量的狀態(tài)，按邏輯關(guān)系進(jìn)行的控制。在DCS中，由邏輯功能模塊實(shí)現(xiàn)邏輯控制功能。邏輯運(yùn)算包括與（AND）、或（OR）、非（NO）、異或（XOR）、連接（LINK）、進(jìn)行延時(shí)（ON DELAY）、停止延時(shí)（OFF DELAY）、觸發(fā)器（HLI）—FLOP）、脈沖（PULSE）等。邏輯模塊的輸入變量包括數(shù)字輸入／輸出狀態(tài)、邏輯模塊狀態(tài)、計(jì)數(shù)器狀態(tài)、計(jì)時(shí)器狀態(tài)、局部故障狀態(tài)、連續(xù)控制SLOT的操作方式和監(jiān)控計(jì)算機(jī)的計(jì)數(shù)溢出狀態(tài)等。邏輯控制可以直接用于過程控制，實(shí)現(xiàn)工藝聯(lián)鎖，也可以作為順序控制中的功能模塊，進(jìn)行條件判斷、狀態(tài)轉(zhuǎn)換等。 3.順序控制 順序控制就是按預(yù)定的動(dòng)作順序或邏輯，依次執(zhí)行各階段動(dòng)作程序的控制方法。在順序控制中可以兼用反饋控制、邏輯控制和輸入／輸出監(jiān)視等功能。實(shí)現(xiàn)順序控制的常用方法有順序表法、程序語言方式和梯形圖法等三種。 順序表法是將控制順序按邏輯關(guān)系和時(shí)間關(guān)系預(yù)先編成順序記錄，存儲(chǔ)于管理文件中，然后逐項(xiàng)執(zhí)行。 程序語言方式是通過語言編程來實(shí)現(xiàn)順序控制的，所采用的語言是一種面向現(xiàn)場(chǎng)、面向過程的簡(jiǎn)單直觀的控制語言。 梯形圖法又稱梯形邏輯控制語言，它是由繼電器邏輯電路圖演變而來的一種解釋執(zhí)行程序的設(shè)計(jì)語言。它的書寫方式易被控制工程師理解和接受，實(shí)現(xiàn)起來也更方便。隨著DCS的發(fā)展，已出現(xiàn)了梯形邏輯與連續(xù)控制算法相結(jié)合的復(fù)合控制功能。 4.批量控制 批量控制就是根據(jù)工藝要求將反饋控制與邏輯、順序控制結(jié)合起來，使一個(gè)間歇式生產(chǎn)過程得到合格產(chǎn)品的控制。例如，配制生產(chǎn)一種催化劑溶液，需經(jīng)投料，加入定量溶劑，攪拌，加熱并控制在一定溫度，在此溫度上保持一段時(shí)間，成品過濾排放等步驟。在這種生產(chǎn)過程中，每一步操作都是不連續(xù)的，但都有規(guī)定的要求，每步的轉(zhuǎn)移又依賴一定的條件。這里除了要進(jìn)行溫度、流量的反饋控制外，還需要執(zhí)行打開閥門、啟動(dòng)攪拌等的開關(guān)控制及計(jì)時(shí)判斷，要用順序程序把這些操作按次序連接起來，定義每步操作的條件和要求，直接控制有關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，以得到滿意的產(chǎn)品。由此可見，批量控制中的每一步中有的可能是順序控制，有的可能是邏輯控制，有的可能是連續(xù)量的反饋控制。于是，反饋控制的報(bào)警信號(hào)、回路狀態(tài)信號(hào)、模擬信號(hào)的比較、判斷、運(yùn)算結(jié)果都可以作為順序控制的條件信號(hào)?；芈返那袚Q，參數(shù)的變更，設(shè)定值的調(diào)整，控制算法的變更，控制方案的變更等又成為由順序控制轉(zhuǎn)換為反饋控制的條件。它們彼此交換信息，轉(zhuǎn)換間斷的各步驟，最終完成批量控制。 5.輔助功能 除了以上各種功能外，過程控制裝置還必須具有一些輔助性功能，才可以完成實(shí)際的過程控制。 （1）控制方式選擇。DCS有手動(dòng)、自動(dòng)、串級(jí)和計(jì)算機(jī)等四種控制方式可供選擇。 ①手動(dòng)方式（MAN），由操作站經(jīng)由通信系統(tǒng)進(jìn)行手動(dòng)操作。

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本書以技術(shù)應(yīng)用型人才知識(shí)能力素質(zhì)培養(yǎng)為目標(biāo)，介紹了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)基本知識(shí)、集散型控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)和典型集散型控制系統(tǒng)(TDC- 3000/TPS/PKS，CENTUM-CS，JX-300X，Delta V，I/A S，MACS等)的基本結(jié)構(gòu)、基本功能、操作使用方法、軟件組態(tài)、系統(tǒng)維護(hù)方法和工程應(yīng)用案例等知識(shí)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)，介紹集散控制系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)。教材力求內(nèi)容的實(shí)用性、先進(jìn)性、通用性和典型性，突出高等職業(yè)教育注重實(shí)踐技能訓(xùn)練和動(dòng)手能力培養(yǎng)的特色。本書可作為高等職業(yè)院?！吧a(chǎn)過程自動(dòng)化技術(shù)”及“計(jì)算機(jī)控制技術(shù) ”專業(yè)的教材，亦可適用于化工、石油化工、煉油、冶金、電力、輕工、建材、食品等行業(yè)從事工業(yè)自動(dòng)化儀表的技術(shù)工人技能培訓(xùn)和自學(xué)，也可以作為從事本行業(yè)的工程技術(shù)人員和大中專院校師生的參考書。

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