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第一章 概述1

第一节 集散控制系统的基本概念1

一、集散控制系统的发展历史1

二、集散控制系统的基本结构3

三、开放系统4

第二节 集散控制系统的特点5

一、分级递阶控制5

二、分散控制5

三、自治和协调性6

第三节 集散控制系统的展望7

一、信息化集成系统7

二、现场总线控制系统8

思考题10

第二章 集散控制系统的构成11

第一节 集散控制系统的构成方式11

一、集散控制系统的各层功能11

二、集散控制系统的基本构成13

第二节 集散控制系统的构成要素14

一、集散控制系统的结构特征14

二、集散控制系统的结构分类17

第三节 典型集散控制系统的构成实例19

一、TPS系统19

二、CENTUM CS系统35

三、I/A S系统42

四、PROVOX系统52

五、Advant OCS系统56

第四节 分散过程控制装置的构成62

一、分散过程控制装置的类型62

二、分散过程控制装置的构成特点63

思考题64

第三章 集散控制系统性能指标的评估65

第一节 招标文件的编制65

一、编制前的准备工作65

二、招标文件的编制65

第二节 集散系统的可靠性67

一、可靠性67

二、提高可靠性的途径71

第三节 集散系统的易操作性74

一、操作透明度74

二、易操作性75

第四节 集散系统的可组态性78

一、组态79

二、组态语言84

第五节 集散控制系统的其他性能指标87

一、可扩展性87

二、实时性89

三、环境适应性92

四、经济性94

第六节 集散控制系统的评估和选型96

一、集散控制系统评估和选型的步骤96

二、集散系统评估的方法97

思考题98

第四章 集散控制系统的控制算法100

第一节 PID控制算法100

一、理想PID控制算法100

二、控制度和采样周期101

三、理想PID控制算法的改进102

四、二维PID控制105

五、自整定控制105

第二节 选择性控制系统106

一、超驰控制系统106

二、测量信号的选择性系统107

三、实现带有逻辑运算规律的选择性系统107

第三节 前馈控制108

一、前馈控制108

二、前馈补偿装置及控制算法109

三、前馈控制系统实施中的若干问题111

第四节 解耦控制112

一、系统的关联分析112

二、串接解耦控制114

第五节 时滞补偿控制115

一、史密斯预估补偿控制方案116

二、增益自适应时滞补偿器117

三、观测补偿器控制方案117

第六节 推断控制118

一、采用计算指标的控制119

二、反馈推断控制121

三、前馈性推断控制122

第七节 预测控制123

第八节 自适应控制127

一、简单自适应控制系统128

二、模型参考型自适应控制系统129

三、自校正控制系统130

第九节 顺序控制130

一、顺序控制的基本概念131

二、梯形逻辑图及其编制方法134

三、程序条件的编制136

第十节 计算机优化控制137

一、目标函数138

二、过程优化模型138

三、约束140

四、最优化方法140

五、应用实例142

思考题145

第五章 集散控制系统的操作和显示146

第一节 集散控制系统的操作方式146

一、仪表盘操作方式146

二、CRT操作方式148

第二节 显示画面160

一、显示画面的分层结构160

二、概貌显示画面162

三、过程显示画面163

四、仪表面板显示画面163

五、操作点显示画面164

六、趋势显示画面164

七、报警显示画面166

八、电子表格167

九、系统显示画面167

十、显示画面的动态效果168

思考题169

第六章 集散控制系统的数据通信170

第一节 数据通信的基本概念170

一、计算机网络和局部网络170

二、数据通信171

三、通信媒体共享技术173

四、通信交换技术175

五、差错控制175

六、网络拓扑178

第二节 集散控制系统中的网络标准179

一、集散控制系统中通信网络的特点179

二、OSI参考模型180

三、PROWAY工业过程控制用数据公路标准183

四、MAP制造自动化协议183

五、现场总线标准184

第三节 集散控制系统中应用的网络协议185

一、以太网（Ethernet）186

二、RS-232C标准接口188

三、IEEE802.3通信协议190

四 IEEE802.4通信协议193

五、IEEE802.5通信协议195

六、IEEE802.2通信协议196

七、IP网际通信协议196

八、TCP传输控制协议199

九、现场总线通信协议200

思考题203

第七章 集散控制系统的工程设计204

第一节 图形符号和文字符号204

一、功能图描述符号204

二、分散控制、共用显示、逻辑和计算机系统的设计符号204

三、过程显示图形符号和文字符号208

四、应用示例209

第二节 集散控制系统的工程设计221

一、施工图设计的基本程序221

二、工程设计中的相互关系224

三、集散控制系统工程设计中的若干问题226

思考题234

第八章 集散控制系统应用实例236

第一节 TDC－3000系统在大型炼油厂的应用236

一、硬件配置236

二、系统的软件配置237

三、控制系统分析238

第二节 CENTUM系统在乙烯生产过程中的应用239

一、集散控制系统的主要配置和功能239

二、裂解炉控制系统239

第三节 PROVOX系统在纯碱生产过程中的应用243

一、概述243

二、硬件配置和系统软件244

三、主要控制系统245

第四节 I／A S系统在涤纶短纤维生产过程中的应用247

一、系统配置247

二、硬件的类型及功能247

三、控制系统分析248

四、系统组态250

第五节 Advant OCS系统在制浆、造纸过程的应用250

一、涂布牛皮箱板纸生产工艺过程概述250

二、集散控制系统的配置251

三、主要控制系统的设置252

参考文献255