集散控制系統(tǒng)

前言

目前，集散控制系統(tǒng)（DCS）在工業(yè)控制各領域已得到廣泛的應用。它是實現(xiàn)工業(yè)自動化和企業(yè)信息化的最好系統(tǒng)平臺，DCS自1975年出現(xiàn)，隨著電子、計算機軟硬件、網(wǎng)絡技術的發(fā)展，其技術平臺的水平也在不斷提高，為我國大型工業(yè)生產(chǎn)裝置的自動化水平的提高作出了突出貢獻，成為當今工業(yè)過程控制的主流。由于該門技術發(fā)展和更新很快，并且市面上這方面的書也少之甚少，迫切需要有一本適合本科院校的教材。編者根據(jù)自動化技術近年來的發(fā)展狀況，結合從事科研、教學和工程實踐工作的體會，依據(jù)教學規(guī)律，查閱了大量的控制工程領域的資料，并吸取了國內(nèi)外相關著作的優(yōu)點，精心編寫了本書并多次修改。本書充分重視控制工程設計能力的培養(yǎng)，著重集散控制系統(tǒng)的概念、原理、結構、設計與實際應用的基本性、通用性，使學生通過學習，基本掌握集散控制系統(tǒng)的原理、工程設計的方法。本書具有以下特點。（1）抓住集散控制系統(tǒng)的知識體系，循序漸進地講解基本概念、原理、特點及方法。（2）圖文并茂，實用性強。力爭使其成為一本比較實用的集散控制系統(tǒng)的快速入門的教科書。（3）強調理論聯(lián)系實際，每章章首有導圖，章末均附有閱讀材料和習題，便于讀者掌握所學內(nèi)容和拓寬思路。本書共分8章，第1章介紹DCS的基本內(nèi)容。第2章介紹DCS的體系結構。第3章著重講述Dcs的硬件體系。第4章介紹DCS的軟件及通信。第5章講述Dcs現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。第6章介紹常用現(xiàn)場總線的應用。第7章介紹DCS的性能及選型。第8章對DCS的應用實例進行了探討。本書由攀枝花學院周榮富、陶文英任主編，李會容、鄭會軍和張靖任副主編。其中第1章、第2章、第8章由陶文英編寫，第3章由李會容編寫，第4章由鄭會軍編寫，第5章、第6章和閱讀材料由周榮富編寫，第7章由張靖編寫。本書由周榮富統(tǒng)稿。同時得到了吳旭鵬（05自動化）、羅凱和楊敏（06自動化）同學的大量幫助，并參考了許多專家的著作，在此一并表示感謝！

內(nèi)容概要

本書從實際應用出發(fā)，重點介紹集散型控制系統(tǒng)及現(xiàn)場總線的概念、特點、結構、原理和發(fā)展狀況；熟悉其基本功能特性、使用方法和設計方法；基本掌握硬件配置、軟件組態(tài)，以及操作、維護、安裝和調試等方面知識，使讀者具有初步使用集散型控制系統(tǒng)的能力。　　本書結合具體工程實例，對工程上常用的集散控制系統(tǒng)的設計思想、設計步驟、設計方法及調試維護等進行詳盡的敘述。并通過大量由淺入深的集散控制系統(tǒng)應用實例，引導讀者逐步認識、熟悉和應用，為集散控制系統(tǒng)的開發(fā)和深入研究打下堅實的基礎。每章章首有導圖，章末均附有閱讀材料和習題，便于讀者掌握所學內(nèi)容和拓寬思路?！　”緯饕獮閺氖驴刂乒こ坦ぷ鞯娜藛T學習集散控制系統(tǒng)知識而編寫的，可作為自動化、測控、電氣工程等專業(yè)及其他相關專業(yè)的大學本科教材，也可供廣大工程技術人員參考使用。

書籍目錄

第1章　DCS概述及與PLC的關系　1．1　DCS概述　　1．1．1　計算機控制　　1．1．2　DCS的概念　1．2　DCS的現(xiàn)狀及發(fā)展　1．3　DCS的基本組成及特點　　1．3．1　DCS的基本組成　　1．3．2　DCS的特點　1．4　DCS與PLC的關系　　1．4．1　PLC概述　　1．4．2　DCS和Pl，C的關系　小結　習題第2章　DCS的系統(tǒng)組成及常見系統(tǒng)　2．1　DCS的體系結構　　2．1．1　集中控制系統(tǒng)的組成　　2．1．2　DCS的系統(tǒng)結構的組成　　2．1．3　DCS的系統(tǒng)結構　2．2　DCS的功能分層　　2．2．1　DCS的層次結構　　2．2．2　DCS的層次功能　2．3　DCS的通信網(wǎng)絡　　2．3．1　計算機通信的基本知識　　2．3．2　以太網(wǎng)、IEEE802．3及工業(yè)以太網(wǎng)　　2．3．3　DCS網(wǎng)絡的體系結構　　2．3．4　DCS網(wǎng)絡拓撲結構的形式　　2．3．5　Ix葛的通信存取控制方法　　2．3．6　DCS網(wǎng)絡的主要特點　2．4　常見的DCS　　2．4．1　和利時的hollias—macs系統(tǒng)　　2．4．2　Foxbor0公司的I／AS系統(tǒng)　　2．4．3　浙大中控JX300XP系統(tǒng)　　2．4．4　西門子的SIMATICPCS7系統(tǒng)　　2．4．5　AdvantOCS系統(tǒng)　　2．4．6　羅克韋爾的Controll．ogix系統(tǒng)　　2．4．7　小型SunyPCC800　小結　習題第3章　DOS的硬件及通信　3．1　現(xiàn)場控制單元硬件　　3．1．1　現(xiàn)場控制站的結構　　3．1．2　現(xiàn)場控制站的功能與可靠性維護　3．2　過程控制單元硬件　　3．2．1　過程控制單元的功能　　3．2．2　過程控制單元的智能調節(jié)器與PLC　3．3　操作員站和工程師站單元硬件　　3．3．1　中央計算機單元的功能　　3．3．2　操作員站單元的功能　　3．3．3　工程師站單元的功能　3．4　通信網(wǎng)絡單元硬件　　3．4．1　通信網(wǎng)絡的傳輸介質　　3．4．2　通信網(wǎng)絡的接口設備　　3．4．3　通信標準及標準通信接口　3．5　網(wǎng)絡設備　小結　習題第4章　DCS的軟件及組態(tài)　4．1　概述　4．2　組態(tài)軟件　　4．2．1　數(shù)據(jù)庫生成系統(tǒng)　　4．2．2　生產(chǎn)過程流程　　4．2．3　數(shù)據(jù)和報表　　4．2．4　控制回路組態(tài)　4．3　控制層軟件　　4．3．1　控制層軟件的功能　　4．3．2　編程語言與模型　……第5章　DCS現(xiàn)場總線第6章　常用現(xiàn)場總線的應用第7章　DCS的性能及選型第8章　DCS的現(xiàn)場操作及應用案例參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：（1）查詢法。需要信息的結點周期性地查詢其他結點，如果其他結點響應了查詢，則開始進行數(shù)據(jù)交換。由其他結點返回的數(shù)據(jù)中包含了確認信號，它說明被查詢的結點已經(jīng)接收到了請求信號，并且正確地理解了信號的內(nèi)容。（2）廣播法。廣播法類似于廣播電臺發(fā)送播音信號。含有信息的結點向系統(tǒng)中其他所有結點廣播自己的信息，而不管其他結點是否需要這些信息。在某些系統(tǒng)中，信息的接收結點發(fā)出確認信號，也有些系統(tǒng)不發(fā)確認信號。（3）例外報告法。在這種方法中，結點內(nèi)有一個信息預定表，這個表說明有哪些結點需要這個結點中的信息。當這個結點內(nèi)的信息發(fā)生了一定量的（常常把這個量稱為例外死區(qū)）變化時，它就按照預定表中的說明去更新其他結點的數(shù)據(jù)，一般收到信息的結點要回送確認信號。查詢法是在集散控制系統(tǒng)中用得比較多的協(xié)議，特別是用在具有網(wǎng)絡控制器的通信系統(tǒng)中。但是查詢法不能有效地利用通信系統(tǒng)的帶寬，另外它的響應速度也比較慢。廣播法在這兩方面比較優(yōu)越，特別是不需確認的廣播法。不確認的廣播法在信息傳輸?shù)目煽啃陨洗嬖谥欢ǖ膯栴}，因為它不能保證數(shù)據(jù)的接收者準確無誤地收到所需要的信息。實踐證明，例外報告法是一種迅速而有效的數(shù)據(jù)傳輸方法。但例外報告法還需要在以下兩個方面進行一些改進：首先要求對同一個變量不產(chǎn)生過多的、沒有必要的例外報告，以免增加通信網(wǎng)絡的負擔，這一點可通過限制兩次例外報告之間的最小間隔時間來實現(xiàn)；其次在預先選定的時間間隔內(nèi)，即使信息的變化沒有超過例外死區(qū)，也至少要發(fā)出一個例外報告，這樣能夠保證信息的實時性。

編輯推薦

《集散控制系統(tǒng)》是21世紀全國本科院校電氣信息類創(chuàng)新型應用人才培養(yǎng)規(guī)劃教材。

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