集散控制系統(tǒng)

內(nèi)容概要

本書是《21世紀(jì)全國高等院校自動化系列實用規(guī)劃教材》之一。     集散控制系統(tǒng)是當(dāng)前先進(jìn)工業(yè)控制系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)形式。在高校，集散控制系統(tǒng)是最接近實際生產(chǎn)過程的一門專業(yè)課程。     全書共分7章，第1章緒論介紹了計算機控制系統(tǒng)的基本內(nèi)容、分類及發(fā)展概況，著重論述了集散控制系統(tǒng)的特點與性質(zhì)。第2章介紹了集散控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。第3章著重講述了集散控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)。第4章簡單介紹了集散控制系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)組成、結(jié)構(gòu)和主要設(shè)備。第5章著重講述了集散控制系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，主要內(nèi)容有工業(yè)數(shù)據(jù)數(shù)字通信基本原理、集散控制系統(tǒng)中的控制網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議及現(xiàn)場總線。第6章介紹了集散控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)。第7章對集散控制系統(tǒng)的工程設(shè)計技術(shù)與應(yīng)用實例進(jìn)行了探討，列舉了實際的集散控制系統(tǒng)的應(yīng)用。     編寫本書時，作者力求講清系統(tǒng)的基本概念、原理、特點及方法，本著實用的原則，側(cè)重于工程應(yīng)用，每章后均附有習(xí)題，便于讀者掌握所學(xué)內(nèi)容。     本書適合32—48學(xué)時的本科高年級或研究生的專業(yè)選修課使用，也適合高職學(xué)生參考使用，還可以作為主管部門對自動化從業(yè)人員的培訓(xùn)教材，對從事自動控制工程、自動化系統(tǒng)的科技人員也是很好的參考書。

書籍目錄

第1章 緒論  1.1 計算機控制系統(tǒng)基礎(chǔ)知識    1.1.1 計算機控制系統(tǒng)的一般概念    1.1.2 計算機控制系統(tǒng)內(nèi)的信號變換    1.1.3 計算機控制系統(tǒng)的分類    1.1.4 計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展概況與趨勢    1.1.5 控制計算機的幾種機型  1.2 計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)    1.2.1 計算機控制系統(tǒng)設(shè)計的原則    1.2.2 計算機控制系統(tǒng)設(shè)計步驟  1.3 集散控制系統(tǒng)概述    1.3.1 集散控制系統(tǒng)(DCS)概念    1.3.2 DCS的基本組成及特點    1.3.3 集散控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程  1.4 幾種計算機控制系統(tǒng)與DCS的比較    1.4.1 以PLC構(gòu)成的控制系統(tǒng)監(jiān)督控制系統(tǒng)    1.4.2 監(jiān)督控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)    1.4.3 .PC Based監(jiān)督／控制系統(tǒng)  1.5 DCS典型產(chǎn)品及特點    1.5.1 Horeywell公司的TDC-3000系統(tǒng)    1.5.2 ABB公司的Industrialal IT系統(tǒng)    1.5.3 和利時公司的HOLLiAS系統(tǒng)  本章小結(jié)  思考題與習(xí)題第2章 DCS的體系結(jié)構(gòu)  2.1 DCS的體系結(jié)構(gòu)形成    2.1.1 中央計算機集中控制系統(tǒng)的形成    2.1.2 DCS分層體系結(jié)構(gòu)的形成    2.1.3 DCS的分層體系結(jié)構(gòu)  2.2 DCS分層結(jié)構(gòu)中各層的功能    2.2.1 直接控制級    2.2.2 過程管理級    2.2.3 生產(chǎn)管理級    2.2.4 工廠經(jīng)營管理級  2.3 DCS的構(gòu)成與聯(lián)系    2.3.1 DCS的基本構(gòu)成    2.3.2 DCS的軟件構(gòu)成    2.3.3 DCS的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)  2.4 DCS的體系結(jié)構(gòu)的技術(shù)特點    2.4.1 信息集成化    2.4.2 控制功能的進(jìn)一步分散化  2.5 DCS體系結(jié)構(gòu)典型示例    2.5.1 TDC-3000型集散控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)    2.5.2 Centum-XL系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)    2.5.3 I／A Serics系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)    2.5.4 INFI-90系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)    2.5.5 MACS的體系結(jié)構(gòu)  本章小結(jié)  思考題與習(xí)題第3章 DCS硬件系統(tǒng)  3.1 DCS硬件系統(tǒng)概述    3.1.1 系統(tǒng)概述    3.1.2 系統(tǒng)的各層功能  3.2 DCS過程控制級    3.2.1 過程裝置控制級的特征    3.2.2 過程控制級中的智能調(diào)節(jié)器與可編程控制器  3.3 現(xiàn)場控制站的結(jié)構(gòu)    3.3.1 現(xiàn)場控制站的構(gòu)成    3.3.2 現(xiàn)場控制站的功能與可靠性維護(hù)    3.3.3 過程控制級和現(xiàn)場控制站的關(guān)系  3.4 DCS操作員站和工程師站    3.4.1 中心計算機站    3.4.2 操作站的功能    3.4.3 工程師站的功能  3.5 DCS的輸入／輸出設(shè)備及原理    3.5.1 主控制器    3.5.2 輸入／輸出設(shè)備    3.5.3 人機接口設(shè)備  本章小結(jié)  思考題與習(xí)題第4章 DCS的軟件系統(tǒng)  4.1 DCS軟件系統(tǒng)概述  4.2 DCS的控制層軟件    4.2.1 控制層軟件的功能    4.2.2 信號采集與數(shù)據(jù)預(yù)處理    4.2.3 控制編程語言與軟件模型  4.3 DCS的監(jiān)督控制軟件    4.3.1 監(jiān)控層的應(yīng)用功能設(shè)計    4.3.2 實時數(shù)據(jù)庫    4.3.3 操作員站軟件結(jié)構(gòu)  4.4 DCS的組態(tài)軟件    4.4.1 實時數(shù)據(jù)庫生成系統(tǒng)    4.4.2 生產(chǎn)過程流程畫面    4.4.3 歷史數(shù)據(jù)和報表    4.4.4 控制回路組態(tài)  4.5 DCS的控制方案    4.5.1 控制器中的PID控制算法及應(yīng)用    4.5.2 控制器中的功能塊  本章小結(jié)  思考題與習(xí)題第5章 DCS的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)  5.1 網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)通信基本概念    5.1.1 通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成    5.1.2 基本概念及術(shù)語  5.2 工業(yè)數(shù)據(jù)通信    5.2.1 數(shù)據(jù)通信的編碼方式    5.2.2 數(shù)據(jù)通信的工作方式    5.2.3 數(shù)據(jù)通信的電氣特性    5.2.4 數(shù)據(jù)通信的傳輸介質(zhì)  5.3 DCS中的控制網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議    5.3.1 計算機網(wǎng)絡(luò)層次模型    5.3.2 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議    5.3.3 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備  5.4 現(xiàn)場控制總線    5.4.1 現(xiàn)場控制總線的產(chǎn)生    5.4.2 現(xiàn)場控制總線的特點    5.4.3 現(xiàn)場總線技術(shù)介紹  本章小結(jié)  思考題與習(xí)題第6章 DCS的性能指標(biāo)  6.1 DCS的可靠性    6.1.1 可靠度R(f)    6.1.2 失效率λ(t)    6.1.3 平均故障間隔時間(MTBF)    6.1.4 平均故障修復(fù)時間(MTTR)    6.1.5 平均壽命m    6.1.6 利用率A  6.2 提高系統(tǒng)利用率的措施    6.2.1 提高元器件和設(shè)備的可靠性    6.2.2 提高系統(tǒng)對環(huán)境的適應(yīng)能力    6.2.3 容錯技術(shù)的應(yīng)用  6.3 DCS的安全性    6.3.1 系統(tǒng)的安全性概述    6.3.2 環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計技術(shù)    6.3.3 電磁兼容性和抗干擾    6.3.4 提高電磁兼容性和抗干擾能力的“六大法寶”    6.3.5 功能安全性設(shè)計  本章小結(jié)  思考題與習(xí)題第7章 DCS的工程設(shè)計技術(shù)與應(yīng)用實例  7.1 DCS的工程設(shè)計    7.1.1 方案論證    7.1.2 方案設(shè)計    7.1.3 工程設(shè)計  7.2 DCS的安裝、調(diào)試與驗收    7.2.1 安裝、調(diào)試    7.2.2 驗收、管理    7.2.3 維護(hù)與二次開發(fā)  7.3 MACS在薄頁紙生產(chǎn)線當(dāng)中的應(yīng)用  7.4 西門子PCS7在鍋爐控制中的應(yīng)用  7.5 PlantScape系統(tǒng)在MTBE裝置中的應(yīng)用  本章小結(jié)  思考題與習(xí)題附錄一 DCS工程化設(shè)計步驟附錄二 DCS的工程應(yīng)用實施方法參考文獻(xiàn)

編輯推薦

本書充分重視實際的控制工程設(shè)計能力的培養(yǎng)，著重集散控制系統(tǒng)的概念、原理、結(jié)構(gòu)、設(shè)計與實際應(yīng)用的基本性、通用性，使學(xué)生通過課堂學(xué)習(xí)，或自學(xué)本書也能基本掌握集散控制系統(tǒng)的原理、工程設(shè)計的方法。編者根據(jù)自動化技術(shù)近年來的發(fā)展情況，結(jié)合從事科研、教學(xué)和工程實踐工作的體會，依據(jù)教學(xué)規(guī)律，查閱了大量的控制工程領(lǐng)域的資料，并吸取了國內(nèi)外相關(guān)著作的優(yōu)點，在內(nèi)容上進(jìn)行了精心編寫與多次修改，集百家之長于一書，抓住集散控制系統(tǒng)的知識體系，循序漸進(jìn)，講清系統(tǒng)的基本概念、原理、特點及方法，強調(diào)理論聯(lián)系實際，每章后均附有習(xí)題，便于讀者掌握所學(xué)內(nèi)容。力爭使其成為一部比較實用的集散控制系統(tǒng)的快速入門的教科書。因此，該教材層次較清晰，實用性強。

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