第1章概述1
1.1集散控制系統(tǒng)基本概念1
1.1.1集散控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史1
1.1.2集散控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)3
1.2集散控制系統(tǒng)特點(diǎn)4
1.2.1集散控制系統(tǒng)定義4
1.2.2集散控制系統(tǒng)特點(diǎn)6
1.3集散控制系統(tǒng)的展望9
1.3.1信息化和扁平化9
1.3.2網(wǎng)絡(luò)化12
1.3.3現(xiàn)場(chǎng)總線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)17
1.3.4功能安全20
1.3.5虛擬化技術(shù)和云計(jì)算21
1.3.6標(biāo)準(zhǔn)化24
1.3.7軟件定義25
思考題31

第2章集散控制系統(tǒng)構(gòu)成32
2.1集散控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)32
2.1.1集散控制系統(tǒng)的各層功能32
2.1.2集散控制系統(tǒng)基本構(gòu)成33
2.1.3集散控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征35
2.1.4現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)基本構(gòu)成36
2.2集散控制系統(tǒng)的構(gòu)成示例40
2.2.1Experion PKS系統(tǒng)40
2.2.2Foxboro Evo過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)51
2.2.3Delta V系統(tǒng)57
2.2.4AbilityIT系統(tǒng)64
2.2.5ECS-700系統(tǒng)68
2.3集散控制系統(tǒng)的構(gòu)成特點(diǎn)73
2.3.1分散過(guò)程控制裝置構(gòu)成的特點(diǎn)73
2.3.2操作管理裝置構(gòu)成的特點(diǎn)76
2.3.3通信系統(tǒng)構(gòu)成的特點(diǎn)77
思考題81

第3章集散控制系統(tǒng)性能評(píng)估82
3.1可靠性82
3.1.1可靠性和可靠性指標(biāo)82
3.1.2可靠性計(jì)算83
3.1.3可維修性85
3.1.4提高可靠性的措施87
3.2易操作性89
3.2.1操作透明度89
3.2.2易操作性90
3.2.3容錯(cuò)技術(shù)91
3.3可組態(tài)性92
3.3.1組態(tài)92
3.3.2組態(tài)語(yǔ)言96
3.3.3標(biāo)準(zhǔn)編程語(yǔ)言98
3.4集散控制系統(tǒng)的其他性能指標(biāo)100
3.4.1可擴(kuò)展性100
3.4.2實(shí)時(shí)性102
3.4.3環(huán)境適應(yīng)性105
3.4.4開(kāi)放性107
3.4.5經(jīng)濟(jì)性108
3.4.6安全性110
思考題116

第4章集散控制系統(tǒng)的控制算法和控制組態(tài)117
4.1集散控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理117
4.1.1數(shù)據(jù)處理過(guò)程117
4.1.2非線性補(bǔ)償處理120
4.1.3儀表系數(shù)的處理121
4.2集散控制系統(tǒng)的控制算法121
4.2.1數(shù)字PID控制算法121
4.2.2集散控制系統(tǒng)中的先進(jìn)控制系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)125
4.2.3集散控制系統(tǒng)中順序邏輯控制和批量控制的實(shí)現(xiàn)140
4.2.4集散控制系統(tǒng)中優(yōu)化控制的實(shí)現(xiàn)152
4.3現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的模塊154
4.3.1模塊類型和參數(shù)154
4.3.2現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備的功能模塊157
4.3.3現(xiàn)場(chǎng)總線功能模塊組態(tài)應(yīng)用示例170
思考題172

第5章集散控制系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)174
5.1圖形符號(hào)和文字符號(hào)174
5.1.1功能圖描述符號(hào)174
5.1.2分散控制、共用顯示、邏輯和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)符號(hào)176
5.1.3過(guò)程顯示圖形符號(hào)和文字符號(hào)180
5.1.4設(shè)計(jì)符號(hào)的應(yīng)用示例180
5.1.5現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備連接圖185
5.2集散控制系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)187
5.2.1工程設(shè)計(jì)中有關(guān)專業(yè)之間的相互關(guān)系187
5.2.2工程組態(tài)189
5.2.3控制室的設(shè)計(jì)195
5.2.4電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)197
5.2.5接地和防雷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)197
5.2.6電磁兼容性和抗電磁干擾的設(shè)計(jì)199
5.2.7功能安全設(shè)計(jì)201
5.3系統(tǒng)升級(jí)和遷移204
5.3.1提高集散控制系統(tǒng)的應(yīng)用水平204
5.3.2集散控制系統(tǒng)的升級(jí)209
5.3.3集散控制系統(tǒng)的遷移210
思考題211

第6章集散控制系統(tǒng)的人機(jī)界面212
6.1人機(jī)界面基本概念212
6.1.1人機(jī)交互212
6.1.2人機(jī)界面實(shí)施方法215
6.1.3集散控制系統(tǒng)中的人機(jī)界面218
6.2集散控制系統(tǒng)的操作221
6.2.1顯示屏操作方式222
6.2.2集散控制系統(tǒng)的監(jiān)控229
6.2.3集散控制系統(tǒng)的控制組態(tài)236
6.2.4維護(hù)和系統(tǒng)畫面243
6.2.5畫面動(dòng)畫效果245
6.3數(shù)據(jù)庫(kù)247
6.3.1數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)知識(shí)247
6.3.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)248
6.3.3實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)252
6.3.4面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫(kù)256
6.4信息管理258
6.4.1智能設(shè)備管理系統(tǒng)258
6.4.2制造運(yùn)營(yíng)管理和企業(yè)資源計(jì)劃262
思考題270

第7章集散控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信271
7.1數(shù)據(jù)通信基本概念271
7.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)271
7.1.2數(shù)據(jù)通信271
7.1.3通信媒體共享技術(shù)273
7.1.4數(shù)據(jù)交換技術(shù)273
7.1.5差錯(cuò)控制和流量控制273
7.1.6擴(kuò)頻技術(shù)274
7.2集散控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)275
7.2.1國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO制定的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)OSI參考模型275
7.2.2MAP制造自動(dòng)化協(xié)議276
7.2.3現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)277
7.2.4OPC UA標(biāo)準(zhǔn)279
7.3集散控制系統(tǒng)中應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議282
7.3.1EIA RS-232和RS-485標(biāo)準(zhǔn)接口282
7.3.2工業(yè)以太網(wǎng)283
7.3.3現(xiàn)場(chǎng)總線通信協(xié)議284
7.3.4無(wú)線通信協(xié)議285
7.3.5實(shí)時(shí)以太網(wǎng)288
7.4工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)292
7.4.1工業(yè)4.0292
7.4.2工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)297
思考題311

第8章集散控制系統(tǒng)應(yīng)用示例312
8.1EPKS集散控制系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用312
8.1.1EPKS系統(tǒng)在蠟油加氫裝置的應(yīng)用312
8.1.2先進(jìn)控制在延遲焦化裝置的應(yīng)用313
8.2Foxboro Evo集散控制系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用315
8.2.1Foxboro I/A S系統(tǒng)在汽油調(diào)合優(yōu)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用315
8.2.2Foxboro I/A S系統(tǒng)在煉油廠蒸餾裝置中的應(yīng)用316
8.3DeltaV集散控制系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用317
8.3.1DeltaV系統(tǒng)在丙烯酸及酯裝置的應(yīng)用317
8.3.2DeltaV系統(tǒng)在聚氯乙烯生產(chǎn)中的應(yīng)用319
8.4Ability集散控制系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用320
8.4.1Ability集散控制系統(tǒng)在水泥生產(chǎn)中的應(yīng)用320
8.4.2Ability集散控制系統(tǒng)在離子膜燒堿生產(chǎn)裝置中的應(yīng)用322
8.5ECS-700集散控制系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用323
8.5.1ECS-700集散控制系統(tǒng)在高透成型紙生產(chǎn)中的應(yīng)用323
8.5.2ECS-700集散控制系統(tǒng)在空分裝置中的應(yīng)用325

參考文獻(xiàn)327