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第1章 分散控制系统概述1

1.1 分散控制系统的特点1

1.1.1 递阶控制系统2

1.1.2 分散控制2

1.1.3 自治和协调性3

1.1.4 开放系统3

1.2 分散控制系统的功能4

1.2.1 现场控制级的功能4

1.2.2 过程装置控制级的功能4

1.2.3 车间操作管理级的功能5

1.2.4 全厂优化和调度管理级的功能5

1.3 XDPS分散控制系统简介5

1.3.1 XDPS分散控制系统的基本结构6

1.3.2.1 操作员站软件10

1.3.2 XDPS分散控制系统的软件10

1.3.2.2 工程师软件13

1.3.2.3 历史数据站软件14

1.3.2.4 DPU软件15

1.3.2.5 GTW软件16

1.3.3 XDPS分散控制系统的特点17

1.4 分散控制系统的发展方向18

1.4.1 综合自动化和开放系统18

1.4.2 现场总线控制系统19

第2章 XDPS分散控制系统的硬件20

2.1 DPU分布式处理单元20

2.1.1 DPU分布式处理单元20

2.1.2 PDEX344卡23

2.1.3 BC站控制卡24

2.1.4 输入输出卡件25

2.1.4.1 AI模拟量输入卡26

2.1.4.2 AO模拟量输出卡28

2.1.4.3 SOE/DI开关量输入法29

2.1.4.4 DO开关量输出卡(DO-251)30

2.1.4.5 DO开关量输出卡(DO-340)31

2.1.4.6 PI开关量计数卡32

2.1.4.7 LC双回路控制卡33

2.1.4.8 LC-S伺放控制卡34

2.1.4.9 SMC脉冲量计数测频卡35

2.1.4.10 MCP测速卡36

2.1.4.11 MCP-OPC高束采样卡36

2.1.4.12 OPC超速成控制和超速保护卡37

2.1.4.13 VCC阀门伺服控制卡38

2.1.4.14 LPC逻辑保护卡39

2.1.4.15 SYN同期控制卡43

2.1.4.16 BZT备用电源自投保护卡44

2.1.5 XDPS系统的输入输出端子板45

2.1.6 位总线(Bitbus)49

2.1.6.1 8044内部结构50

2.1.6.2 位总线通讯标准50

2.1.6.3 RS-485接口电路51

2.1.6.4 XDPS分散控制系统中位总线的实现方法52

2.1.7 电源52

2.2 人机接口站MMI53

2.2.1 工业控制计算机53

2.2.2 网卡55

2.2.3 信息输入输出设备57

2.2.3.1 键盘57

2.2.3.2 鼠标或球标60

2.2.3.3 显示器60

2.2.3.4 打印机61

2.2.3.6 手操盘62

2.2.3.5 磁和光记录设备62

2.3 通讯系统65

2.3.1 以太网65

2.3.1.1 以太网的结构分层65

2.3.1.2 以太网的物理层66

2.3.1.3 以太网的逻辑链路层68

2.3.2 Intranet网和Internet网68

2.3.2.1 TCP/IP协议68

2.3.2.2 网络拓扑结构72

2.3.2.3 Windows NT73

2.3.2.4 Intranet和Internet的构成73

2.3.3 现场总线74

2.3.3.1 Type176

2.3.3.2 Type577

2.3.3.3 HART协议78

2.4.1 过程通道的抗干扰79

2.4 系统硬件的抗干扰技术79

2.4.2 微处理器的抗干扰80

2.4.3 系统的供电和接地80

2.4.4 提高系统可靠性的其他措施81

第3章 XDPS分散控制系统的软件83

3.1 DPU软件83

3.1.1 点目录组态文件83

3.1.2 点组定义文件86

3.1.3 功能模块87

3.1.3.1 网络功能模块90

3.1.3.2 过程输入输出功能模块92

3.1.3.3 页间传递的功能模块95

3.1.3.4 模拟函数功能模块96

3.1.3.5 时间过程函数功能模块98

3.1.3.6 控制算法功能模块104

3.1.3.7 逻辑运算功能模块115

3.1.3.8 操作器功能模块121

3.1.3.9 特殊功能模块130

3.1.3.10 页内作用功能模块133

3.1.3.11 模糊控制用的功能模块134

3.1.4 DPU的组态134

3.1.4.1 组态环境135

3.1.4.2 控制组态工作136

3.1.5 输入输出的驱动程序142

3.2 MMI软件143

3.2.1 基本图像和图库143

3.2.2 过程画面的建立和合成172

3.2.2.1 过程画面的设计173

3.2.2.2 过程流程图中的数据的显示174

3.2.2.3 动态键的设计176

3.2.2.4 操作键盘上的用户定义建设的设置176

3.2.2.5 图形显示的界面设置177

3.2.3 预定义的显示软件178

3.2.3.1 自检179

3.2.3.2 单点显示183

3.2.3.3 数据为一览185

3.2.3.4 报警一览192

3.2.3.5 报警历史197

3.2.3.6 趋势显示202

3.2.3.7 条件触发211

3.2.4 数据报表和报警216

3.2.4.1 数据的收集和再现216

3.2.4.2 历史数据和日志记录器222

3.2.4.3 周期和触发报表记录器224

3.2.4.4 报表打印229

3.3 GTW软件230

3.3.2 基于XDPS实时数据库接口的网关软件驱动方式231

3.3.1 基本VDPU的I/O驱动方式231

3.4.1 数字滤波技术232

3.4.1.1 算术平均滤波232

3.4 系统软件的抗干扰技术232

3.4.1.2 中值平均滤波233

3.4.1.3 限幅滤波233

3.4.1.4 高通、低通和带通滤波233

3.4.1.5 移动平均滤波234

3.4.2 开关量信号的软件抗干扰技术234

3.4.3 指令冗余技术234

3.4.4 软件陷阱技术235

3.4.5 软件容错技术235

3.4.6 软件安全保护技术236

3.4.7 软件消抖动技术237

4.1.1 硬件的安装和接线238

4.1.1.1 设备与现场信号的连接238

4.1 系统的安装238

第4 章 系统的安装、调试和维护238

4.1.1.2 端子柜与控制柜的连接252

4.1.1.3 控制柜内的连接252

4.1.1.4 MMI的连接256

4.1.1.5 接地257

4.1.2 MMI软件的安装259

4.1.3 DPU软件的安装263

4.1.4 MMI软件包参数设置267

4.1.5 DPU的启动270

4.2 系统的调试272

4.2.1 硬件的调试272

4.2.1.1 分布式处理单元DPU的调试272

4.2.1.2 输入输出卡件的调试274

4.3.1 输入输出卡件的维护319

4.3 系统的维护319

4.2.2 软件的调试319

4.3.2 DPU的维护321

4.3.3 MMI的维护321

4.3.4 通讯系统的检查322

第5章 系统的操作和显示323

5.1 系统的启动操作323

5.2 系统工具的操作和退出326

5.2.1 用户登录和退出326

5.2.2 基本操作和显示327

第6章 XDPS分散控制系统的应用示例329

6.1 大型电站300MW机组热工控制一体化中的应用329

6.1.1 大型电站机组的特点及对控制系统的要求329

6.1.2 一体化DCS系统的特点330

6.1.3 一体化DCS系统子系统简介331

6.1.3.1 单元机组的协调控制系统331

6.1.3.3 给水全程自动控制系统332

6.1.3.2 数据采集系统332

6.1.3.4 锅炉炉膛安全监控系统333

6.1.3.5 顺序控制系统333

6.1.3.6 汽轮机数字式电液控制系统334

6.1.3.7 电气设备控制系统335

6.1.4 某大型电站300MW机组的热工控制一体化控制系统335

6.1.4.1 系统结构336

6.1.4.2 数据采集结构337

6.1.4.3 单元机组的协调控制系统338

6.1.4.4 给水全程控制系统339

6.1.4.5 炉膛安全监控系统340

6.1.4.6 顺序控制系统（SCS）341

6.1.4.7 汽轮机数字式电液控制系统342

6.1.4.8 给水泵汽轮机数字式电液控制系统345

6.2 监控和数据采集系统中的应用347

6.1.4.9 电气设备控制系统347

6.2.1 监控和数据采集系统的功能348

6.2.2 某电厂升压站计算机监控和数据采集系统348

6.3 电厂仿真培训系统350

6.3.1 仿真培训系统的类型350

6.3.2 仿真培训系统的主要功能351

6.3.3 仿真培训系统的构成352

6.4 转炉炼钢控制系统中的应用354

6.4.1 纯氧顶吹转炉炼钢过程简介355

6.4.2 转炉的终点控制355

6.4.3 转炉分散控制系统的构成355

6.4.4 氧枪枪位控制和加料系统控制356

6.4.5 一次除尘和煤气回收控制357

6.5 电厂SIS中的应用358

6.5.1 厂级实时监控信息系统的功能358

6.5.2 厂级实时监控信息系统的设计359

6.5.3 电厂厂级实时监控信息系统的实现360

6.5.4 厂级实时监控信息系统的构成360

6.6 配电网自动化中的应用362

6.6.1 XDAMS-400自动化管理系统简介362

6.6.2 上海市黄浦小区配网自动化一期工程介绍363

6.6.2.1 配电自动化系统的硬件构成363

6.6.2.2 配电自动化系统的软件配置366

6.7 造纸生产过程中的应用369

6.7.1 制浆车间的应用369

6.7.2 造纸车间的应用370

6.7.3 碱回收车间的应用371

6.7.4 某造纸厂的主要控制系统371

6.8 大型循环流化床锅炉控制系统中的应用372

6.8.1 循环流化床锅炉控制的特点372

6.8.2 燃烧部分的控制系统分析374

6.8.3 炉膛安全监控系统FSSS375

6.8.4 450/th循环流化床锅炉控制系统简介376

6.9 化工厂水厂中的应用377

6.9.1 系统概述377

6.9.2 系统功能377

附录379

附录1 输入输出卡件379

1. XDPS-400I/O卡件379

2. AI模拟量输入卡380

3. SOE/DI开关量输入卡381

4. AO模拟量输出卡383

5. DO开关量输出卡383

6. PI脉冲量输入卡385

8. LC双回路控制卡386

7. SMC脉冲量计数卡386

9. LC-S伺放控制卡388

10. MCP测速卡389

11. MCP-OPC高速采样卡390

12. VCC阀门伺服控制卡391

13. BC站控制卡392

14. BC网络型站控制卡393

15. BZT备用电源自投保护卡394

16. LPC逻辑保护卡395

17. OPC超速控制和超速保护卡396

18. SYN同期控制卡397

19. 3C-GMA模拟量手操恩398

20. 3C-DMA开关量手操器399

附录2 分布式处理单元DPU400

附录3 人机接口站MMI402

参考文献404