集散控制系统原理及其应用(第2版)

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，介绍集散型控制系统的应用技术。教材力求满足实用性、优选性、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"工业生产自动化技术"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。

绪论（1）
第1章计算机控制系统概述（6）
1.1计算机控制系统的组成（6）
1.1.1基本概念（6）
1.1.2系统（7）
1.1.3软件系统（8）
1.2计算机控制系统的应用类型（8）
1.2.1数据采集系统（8）
1.2.2直接数字控制系统（9）
1.2.3监督计算机控制系统（9）
1.2.4分级控制系统（10）
1.2.5集散控制系统（11）
1.2.6现场总线控制系统（11）
1.3信号处理（12）
1.3.1输入信号处理（12）
1.3.2输出信号处理（17）
1.4PID控制算法（18）
1.4.1理想PID控制算法（18）
1.4.2理想PID控制算法的改进（20）
本章小结（21）
思考题与习题（22）
第2章集散控制系统基础知识（23）
2.1集散控制系统的体系结构（23）
2.2集散控制系统的硬件结构（26）
2.2.1现场控制站（26）
2.2.2操作站（28）
2.2.3冗余技术（29）
2.3集散控制系统的软件体系（30）
2.3.1集散控制系统的系统软件（30）
2.3.2集散控制系统的组态软件（30）
2.4集散控制系统的基本功能（31）
2.4.1现场控制站的基本功能（31）
2.4.2操作站的基本功能（35）
2.4.3自诊断功能（36）
2.5数据通信技术（37）
2.5.1数据通信原理（37）
2.5.2通信网络（40）
2.5.3通信协议（45）
2.5.4现场总线简介（48）
本章小结（52）
思考题与习题（52）
第3章TDC-3000和TPS/PKS集散控制系统（54）
3.1TDC-3000系统概述（54）
3.1.1TDC-3000系统构成（54）
3.1.2TDC-3000系统特点（57）
3.2TPS系统概述（58）
3.2.1TPS系统构成（58）
3.2.2TPS系统特点（61）
3.3PKS系统简介（62）
3.3.1PKS系统构成（63）
3.3.2PKS近期新技术和基本系统组件（65）
3.4TPS系统的分散过程控制装置（66）
3.4.1过程管理站（67）
3.4.2优选过程管理站（74）
3.4.3高性能过程管理站（76）
3.4.4逻辑管理站（79）
3.4.5故障安全控制器（81）
3.5TPS系统的集中操作管理装置（82）
3.5.1全局用户操作站（82）
3.5.2应用模件（95）
3.5.3优选应用模件（95）
3.5.4应用处理平台（96）
3.5.5历史模件（96）
3.5.6重建归档模件（97）
3.6应用组态（97）
3.6.1常用操作命令（97）
3.6.2网络组态文件组态（99）
3.6.3NIM组态（101）
3.6.4控制功能组态（103）
3.7TPS系统在工业生产装置上的应用（106）
3.7.1工艺简介（106）
3.7.2系统配置（107）
3.7.3主要控制方案（108）
本章小结（111）
思考题与习题（114）
第4章CENTUM-CS集散控制系统（115）
4.1系统概述（115）
4.1.1系统构成（116）
4.1.2系统特点（117）
4.2现场控制站（118）
4.2.1硬件构成（119）
4.2.2卡件功能（121）
4.3操作监视站（124）
4.3.1硬件构成（124）
4.3.2基本功能（125）
4.4通用操作（125）
4.5画面的监视和操作（130）
4.6工程师站（131）
4.6.1工程师站功能（131）
4.6.2CS3000系统软件安装（132）
4.6.3系统项目生成（133）
4.6.4组态操作（134）
4.6.5系统测试（138）
4.7CENTUM-CS在工业生产装置上的应用（138）
4.7.1工艺简介（138）
4.7.2系统配置（139）
4.7.3主要控制方案（139）
本章小结（141）
思考题与习题（141）
第5章JX-300X集散控制系统（142）
5.1JX-300X系统基础知识（142）
5.1.1总体概述（142）
5.1.2通信网络（144）
5.1.3系统主要特点（147）
5.2系统组态（149）
5.2.1基本概念（149）
5.2.2组态软件（150）
5.2.3组态软件SCKey（151）
5.2.4流程图绘制（157）
5.3系统实时监控（159）
5.3.1概述（159）
5.3.2屏幕认识（161）
5.3.3实时监控操作画面（161）
5.4系统调试与维护（162）
5.4.1系统调试（162）
5.4.2系统维护（163）
5.5JX-300XP系统在工业生产装置上的应用（165）
5.5.1工艺简介（165）
5.5.2系统配置（166）
5.5.3主要控制方案（167）
本章小结（169）
思考题与习题（169）
第6章其他集散控制系统简介（170）
6.1I/AS系统（170）
6.1.1通信系统（170）
6.1.2I/A S系统硬件（172）
6.1.3I/A S系统软件（175）
6.2MACS系统（176）
6.2.1MACS系统的组成（177）
6.2.2现场控制站（FCS）（178）
6.2.3操作员站（OPS）（180）
6.2.4MACS系统软件（182）
本章小结（185）
思考题与习题（186）
第7章现场总线控制系统（187）
7.1现场总线概述（187）
7.1.1现场总线的基本概念（187）
7.1.2现场总线技术发展概况（189）
7.1.3几种典型的现场总线（191）
7.2现场总线控制系统构成原理（195）
7.2.1现场总线控制系统的硬件（196）
7.2.2现场总线控制系统的软件（198）
7.3Dleta V现场总线控制系统简介（200）
7.3.1系统概述（200）
7.3.2Delta V系统的构成（201）
7.3.3Delta V系统在工业生产过程控制中的应用（203）
本章小结（206）
思考题与习题（206）
第8章紧急停车系统（207）
8.1紧急停车系统的基本概念（207）
8.1.1紧急停车系统的类型和特点（207）
8.1.2安全等级及标准（210）
8.1.3安全系统的常用指标（212）
8.1.4安全系统应用的场合（214）
8.2冗余控制器（214）
8.2.1冗余控制器的构成（214）
8.2.2冗余控制器的工作原理（216）
8.2.3冗余控制器的特点（216）
8.3ESD在工业生产装置上的应用（217）
8.3.1工艺简介（217）
8.3.2系统配置（217）
8.3.3主要控制方案及其组态（222）
本章小结（225）
思考题与习题（225）
第9章集散控制系统实践训练（226）
9.1JX-300X DCS实训（227）
9.1.1实训装置认识（227）
9.1.2AdvanTrol软件包的安装（230）
9.1.3系统组态（233）
9.1.4流程图绘制（250）
9.1.5系统实时监控（254）
9.2MACS组态实训（259）
9.2.1单容水箱液位定值控制系统（259）
9.2.2水箱液位串级控制系统（268）
9.3TPS GUS作图实训（276）
9.3.1Display Builder流程图绘制（276）
9.3.2Picture Editor流程图绘制（280）
附录AJX-300X集散控制系统实训装置（285）
A.1JX-300XDCS实训装置概述（285）
A.1.1工艺设备（285）
A.1.2现场仪表（285）
A.1.3工艺流程图说明（286）
A.2系统硬件（286）
A.2.1控制站设备（286）
A.2.2操作站设备（293）
附录BTHSA-1型生产过程自动化技术综合实训装置（294）
B.1概述（294）
B.2模拟被控对象（294）
B.2.1工艺设备（295）
B.2.2检测装置（295）
B.2.3执行器（295）
B.3综合实训平台（296）
B.3.1控制屏组件（296）
B.3.2集散控制系统组件（297）