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本書是作者根據多年的教學經驗和對集散型控制系統及現場總線的研究編寫而成的。通過對本書的學習，可以幫助和滿足初學者、工程技術人員系統了解集散型計算機控制系統及現場總線等有關理論。本書主要內容包括：1.集散型控制系統基礎知識，涉及集散型控制系統結構組成、通訊技術、組態技術及可靠性、控制技術等共性問題；2.重點介紹集散型控制系統中最典型代表、由美國霍尼威爾公司制造的TDC3000系統，包括TDC3000系統的硬件配置、軟件組態、數據采集和控制、操作技術以及可靠性技術；3.介紹國內集散型控制系統產品HS2000,包括HS2000的組成、硬件配置等；4.熟悉集散型控制系統設計的基本原則和方法，了解集散型控制系統發展趨勢；5.介紹目前流行的現場總線的概念、特點、結構和分類，以美國Smar公司和NI公司的現場總線組態軟件為例，著重介紹現場總線的組態過程；6.對目前比較流行的三大控制系統——DCS、PLC和FCS進行了對比闡述。本書注重集散型控制系統及現場總線與工程實踐相結合，基本原理與方法闡述透徹，層次分明，篇幅簡練，且每章附有小結和習題，使本書更具有可教學性和可自學性。本書適合作為高職、高專的自動化類專業及其他相近專業的教材，也可供從事集散型控制系統及現場總線方面工作的工程技術人員參考使用。為方便教學，本書配有電子課件、課程設計任務書、部分習題答案及模擬試題，選本書作為教材的學校可免費索取以上資料，垂詢電話：010～88379375。

 

前言
第1章緒論 1
1.1計算機過程控制系統的
基本概念及組成 1
1.1.1硬件組成 1
1.1.2軟件組成 2
1.2計算機過程控制的基本類型及其特點 2
1.2.1操作指導控制系統 3
1.2.2直接數字控制系統 3
1.2.3計算機監督控制系統 5
1.2.4集散型控制系統 5
1.2.5現場總線控制系統 6
1.3計算機過程控制的發展狀況 7
小結 7
習題 8
第2章集散型控制系統( DCS)導論 9
2.1 DCS的基本概念 9
2.2 DCS的結構組成及特點 9
2.2.1 DCS的結構組成 9
2.2.2 DCS的特點 10
2.3 DCS的網絡通信技術 10
2.3.1計算機網絡的定義 10
2.3.2網絡結構及其特點 11
2.3.3通信介質 11
2.3.4數據通信 12
2.3.5數據傳輸中的差錯控制 14
2.3.6信道極限傳輸能力 17
2.3.7 DCS的通信網絡特點 18
2.3.8 DCS的通信網絡協議 18
2.4 DCS的網絡存取控制技術 20
2.4.1輪詢(Poll) 20
2.4.2令牌傳送(Token Passing)   20
2.4.3帶有碰撞檢測的載波監聽
多重訪問(CSMA／CD) 21
2.5 DCS的組態 21
2.5.1 DCS硬件組態 21
2.5.2 DCS軟件組態 22
2.5.3 DCS組態方法 22
2.6 DCS的可靠性   23
2.6.1 DCS的分散結構 23
2.6.2 DCS的冗余化結構 24
2.6.3 DCS的高可靠性通信系統 24
2.6.4 DCS的程序化自診斷功能 25
2.6.5 DCS的軟、硬件的可靠性 25
2.7 DCS的常用控制算法 25
2.7.1串級控制 26
2.7.2前饋控制 27
2.7.3 Smith預估補償控制 28
2.7.4超弛控制 29
2.7.5順序控制 30
2.7.6自適應控制 31
小結 32
習題 32
第3章國產集散型控制
系統——HS2000 34
3.1  HS2000系統的基本特點 34
3.1.1高可靠性 34
3.1.2直觀、方便的操作平臺 34
3.1.3方便的維護手段 35
3.1.4系統的開放性 35
3.1.5完善的質量保證體系 35
3.1.6優良的系統性能 35
3.2 HS2000系統的基本組成 36
3.2.1 HS2000系統的三層網絡結構 36
3.2.2 HS2000系統的I/O現場控制站 37
3.2.3   HS2000系統的操作員站 38
3.2.4 HS2000系統的工程師站 39
3.3 HS2000系統的硬件配置 39
3. 3.1   HS2000S小型集散型
控制系統的配置 39
3.3.2 HS2000M中型集散型
控制系統的配置 39
3.3.3 HS2000L大型集散型
控制系統的配置 40
3.4 HS2000系統的I/O現場控制站配置 40
3.4.1  110現場控制站的應用容量 40
3.4.2 110現場控制站的硬件構成 41
3.5 HS2000系統的軟件組態 44
3.5.1工程師站組態軟件 44
3.5.2操作員站組態軟件 46
3.5.3 110現場控制站組態軟件 49
小結 50
習題 50
第4章大型集散型控制
系統-TDC3000  一     52
4.1 TDC3000系統的結構特性 52
4.1.1 TDC3000的局域控制網絡 53
4.1.2 TDC3000的通用控制網絡 54
4.1.3 TDC3000的高速數據公路 55
4.2 TDC3000系統的數據采集和控制 56
4.2.1數據點介紹 57
4.2.2數據點應用 60
4.3 TDC3000系統的軟件組態 68
4.3.1組態說明 68
4.3.2組態字的構成 68
4.3.3組態步驟 69
4.3.4組態實例 72
4.3.5多功能控制器的
其他幾種組態功能 72
小結 80
習題 80
第5章集散型控制系統的設計與應用 82
5.1集散型控制系統的設計 82
5. 1.1總體設計 82
初步設計．     一83
詳細設計．     一85
5.2集散型控制系統的
評價準則與選擇原則 ‘86
5.2.1技術性能評價 ‘86
5.2.2使用性能評價 ’88
5.2.3可靠性與經濟性評價 89
5.2.4 DCS的選擇原則 一90
5.3集散型控制系統的
調試、安裝與驗收 一91
5.3.1集散型控制系統的調試 91
5.3.2集散型控制系統的安裝 91
5.3.3集散型控制系統的驗收 92
5.4集散型控制系統的應用實例 92
5.4.1 TDC3000在大型煉油廠中
的應用一     一92
5.4.2某火力發電廠200MW發電機組
熱工系統的DCS控制 95
小結 一96
習題 一97
；6章現場總線技術及其應用 98
6.1現場總線的基本概念 一98
6. 2現場總線的結構與特點 99
6. 2.1現場總線的結構 一99
6.2.2現場總線的技術優勢 101
6.3常用的現場總線 101
6.3.1基金會現場總線．    1叭
6.3.2 CAN總線 103
6.3.3局部操作網絡LonWorks  104
6.3.4    PROFIBUS總線 105
6.3.5 HART總線 ‘107
6.3.6常用現場總線性能對比 108
6.3.7其他現場總線簡介 108
6.4現場總線控制系統的組態 110
6.4.1  使用NI-FBUSConfigurator對
FF系統進行組態 110
6.4.2使用Smar SYSCON組態軟件
創建基于FF的應用系統 118
6.5現場總線系統的應用實例 130
  6.5.1   CAN總線在電梯控制系統中
的應用 131
6.5.2 Smar現場總線在乙腈精制裝置上
的應用 133
6.5.3 LonWorks技術在電力自動抄表
系統中的應用 一135
6.5.4現場總線控制系統的集成 137
6.5.5 0PC技術簡介 138
小結 139
習題 140
第7章DCS、PLC、FCS三大控制系統
的主要特點及異同點 141
7.1 DCS、PLC、FCS三大控制系統
的主要特點 141
7.1.1 DCS的主要特點 141
7.1.2 PLC的主要特點 141
7.1.3   FCS的主要特點142
7.2   DCS、PLC、FCS三大控制系統的
主要差異 142
7.2.1    DCS與PLC、FCS控制系統
的區別 142
7.2.2   DCS、PLC、FCS三大控制系統
的設計、投資和使用 144
7.2.3   DCS、PLC、FCS三大控制系統
的發展方向145
小結 145
習題 146
附錄 147
附錄A幾個典型DCS簡介 147
附錄B集散型控制系統及現場總線
常用詞匯中英文對照表 152
參考文獻157