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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

1.4　PID控制算法18

1.4.1　理想PID控制算法18

1.4.2　理想P1D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

3.1　TDC-3000系统概述54

3.1.1　TDC-3000系统构成54

3.1.2　TDC-3000系统特点57

3.2　TPS系统概述58

3.2.1　TPS系统构成58

3.2.2　TPS系统特点61

3.3　PKS系统简介62

3.3.1　PKS系统构成63

3.3.2　PKS最新技术和基本系统组件65

3.4　TPS系统的分散过程控制装置66

3.4.1　过程管理站67

3.4.2　先进过程管理站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

3.5　TPS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　先进应用模件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

3.6.3　NIM组态101

3.6.4　控制功能组态103

3.7　TPS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

4.6.2　CS 3000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

4.7　CENTUM-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

5.1　JX-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SCKey151

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

5.5　JX-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

6.1　I/AS系统170

6.1.1　通信系统170

6.1.2　I/AS系统硬件172

6.1.3　I/AS系统软件175

6.2　MACS系统176

6.2.1　MACS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

6.2.4　MACS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

7.3　Dleta V现场总线控制系统简介200

7.3.1　系统概述200

7.3.2　Delta V系统的构成201

7.3.3　Delta 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

8.3　ESD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

9.1　JX-300X DCS实训227

9.1.1　实训装置认识227

9.1.2　AdvanTrol软件包的安装230

9.1.3　系统组态233

9.1.4　流程图绘制252

9.1.5　系统实时监控256

9.2　MACS组态实训262

9.2.1　单容水箱液位定值控制系统262

9.2.2　水箱液位串级控制系统275

9.3　TPS GUS作图实训286

9.3.1　Display Builder流程图绘制287

9.3.2　Picture Editor流程图绘制290

附录A　JX-300X集散控制系统实训装置296

A.1　JX-300X DCS实训装置概述296

A.1.1　工艺设备296

A.1.2　现场仪表296

A.1.3　工艺流程图说明297

A.2　系统硬件297

A.2.1　控制站设备297

A.2.2　操作站设备304

附录B THSA-1型生产过程自动化技术综合实训装置305

B.1　概述305

B.2　模拟被控对象305

B.2.1　工艺设备306

B.2.2　检测装置306

B.2.3　执行器306

B.3　综合实训平台307

B.3.1　控制屏组件307

B.3.2　集散控制系统组件308