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目录1

序1

前言1

第1章 集散控制系统的发展历史1

1.1 过程控制系统1

1.2 DCS的发展历史2

1.3 DCS发展的新焦点6

1.4 DCS应用范围的扩展9

1.5 传统DCS的基本组成10

2.1 按投资预算确定控制系统11

第2章 DCS选型中的几个问题11

2.2 按输入／输出点数确定操作站、控制器的型号和数量14

第3章 DCS的系统结构20

3.1 传统DCS的结构概述20

3.2 传统DCS介绍22

3.3 传统DCS的结构和系统规模的关系，开放型系统34

3.4 控制引擎使PLC实现DCS的功能40

3.5 Ovation、Delta V系统和国产DCS42

第4章 传统DCS的控制器47

4.1 回路控制器47

4.2 插件式控制器和导轨式控制器54

4.3 DCS控制器的软件系统和硬件结构55

4.4 控制器的I/O模件59

4.5 软DCS和软pLC63

第5章 传统DCS的控制算法66

5.1 控制器中的软件66

5.2 控制器中的PID控制算法及其应用67

5.3 控制器中的功能块和控制策略的实现81

第6章 DCS的操作站和替代操作站105

6.1 操作站的功能及组成105

6.2 操作站的发展109

6.3 PCI总线113

6.4 DCS的新操作站和替代操作站119

第7章 DCS的通信网络129

7.1 数据通信的基本知识129

7.1.1 数据通信的基本知识129

7.1.2 数据传输原理131

7.1.3 通信介质133

7.1.4 频率和数据传输速率137

7.1.5 编码和解码138

7.2 DCS的分层通信网络139

7.2.1 分层通信网络概述140

7.2.2 链路规程145

7.2.3 DCS网络的控制方式148

7.2.4 DCS网络的路径问题149

第8章 DCS的人机界面和局域网150

8.1 传统DCS的人机界面150

8.2 操作站的主-从结构155

8.3 操作站及其后门网络157

8.4 通信系统的“语言”和客户机／服务器格式158

8.5 不同应用软件的数据交换和OPC163

8.5.1 数据交换的几种不同方法和OPC的一般介绍163

8.5.2 OPC的数据访问接口（OPC DA）168

8.5.3 OPC的报警和事件接口标准（简称OPC AE）176

8.5.4 Archestr A183

8.6 网络的OSI七层参考模型184

第9章 人机界面的死机现象186

9.1 DCS人机界面的死机现象186

9.2 客户机／服务器结构的人机界面的死机现象189

第10章 传统DCS和PLC196

10.1 PLC概述196

10.2 PLC的组成197

10.2.1 控制器的组成197

10.2.2 PLC应用系统软件的发展阶段198

10.2.3 可编程控制器应用系统软件的设计与开发199

10.3 传统DCS和PLC的几种互连方法210

10.4 Modbus通信协议213

10.5 能完成DCS功能的PLC220

第11章 如何延长DCS的生命周期222

11.1 如何保证传统DCS操作站的生命周期222

11.2 如何延长控制器和接口板的寿命230

11.3 系统地线和隔离的重要性233

11.4 替代操作站和系统迁移238

第12章 自动化国际标准和通用编程环境243

12.1 自动化设计标准243

12.2 ISaGRAF软件编程环境249

12.3 OpenPCS、MOST和其它符合国际标准的编程软件253

第13章 现场总线和工业以太网255

13.1 现场总线概述255

13.2 基金会总线260

13.3 PROFIBUS262

13.4 现场总线的前景264

第14章 系统集成在过程控制系统中的作用273

14.1 现场总线集成于DCS、PLC系统及集成中的几个重要问题275

14.2 几种集成的开放型系统及其采用的硬件和软件284

14.3 工业连接软、硬件接口，优化控制和SCADA/HMI软件294

参考文献300