本書是一本綜合性和工程性強(qiáng)的專業(yè)課教材，共分7章。本書以控制理論、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、關(guān)鍵歷史事件為出發(fā)點(diǎn)，系統(tǒng)講述了過程控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程及趨勢(shì)；詳細(xì)梳理了可編輯邏輯控制器、集散控制系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)等典型過程控制系統(tǒng)的產(chǎn)生、發(fā)展、未來，關(guān)鍵技術(shù)及典型應(yīng)用；以過程監(jiān)控系統(tǒng)為載體，分析實(shí)際控制系統(tǒng)的架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)；由過程控制系統(tǒng)過渡至信息系統(tǒng)，分析企業(yè)信息化系統(tǒng)中的先進(jìn)理論和技術(shù)；從工程實(shí)現(xiàn)角度切入，闡述過程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)全流程，便于讀者掌握和鞏固理論知識(shí)。本書注重基礎(chǔ)知識(shí)與工程應(yīng)用融合，以具有筆者科研特色的冶金過程控制為實(shí)例，分析了流程工業(yè)動(dòng)態(tài)發(fā)展及過程控制前沿問題；重視過程控制系統(tǒng)發(fā)展歷程的分析，引導(dǎo)讀者思考未來的發(fā)展方向。
本書既可作為理工科高年級(jí)本科生的教材或參考書目使用，也可供自動(dòng)控制及相關(guān)領(lǐng)域的廣大工程技術(shù)人員和科研人員參考。
第一章 緒論
第一節(jié) 過程控制與過程控制系統(tǒng)
一、過程控制
二、過程控制系統(tǒng)
第二節(jié) 集中式過程控制系統(tǒng)
一、基地式儀表控制系統(tǒng)
二、單元組合儀表控制系統(tǒng)
三、組裝式儀表控制系統(tǒng)
四、集中式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)
第三節(jié) 網(wǎng)絡(luò)化過程控制系統(tǒng)
一、集散控制系統(tǒng)
二、現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)
三、工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)
四、流程工業(yè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)
第四節(jié) 過程控制系統(tǒng)的發(fā)展方向
一、面向大數(shù)據(jù)的智能控制與決策方法——新一代人工智能
二、“一網(wǎng)到底”的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)——工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)
三、強(qiáng)大的算力支撐——工業(yè)云平臺(tái)
四、典型案例
習(xí)題
第二章 可編程邏輯控制器
第一節(jié) 產(chǎn)生與發(fā)展
一、可編程邏輯控制器的產(chǎn)生
二、可編程邏輯控制器的發(fā)展趨勢(shì)
第二節(jié) 技術(shù)與特點(diǎn)
一、可編程邏輯控制器的系統(tǒng)組成
二、可編程邏輯控制器的工作原理
三、可編程邏輯控制器的特點(diǎn)
第三節(jié) 西門子系列可編程邏輯控制器
一、S7-300系列的可編程邏輯控制器
二、S7-400系列的可編程邏輯控制器
習(xí)題
第三章 集散控制系統(tǒng)
第一節(jié) 集散控制系統(tǒng)的產(chǎn)生和發(fā)展
一、集散控制系統(tǒng)的產(chǎn)生
二、集散控制系統(tǒng)的特點(diǎn)
三、集散控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程
四、集散控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
第二節(jié) 集散控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與構(gòu)成方式
一、現(xiàn)場(chǎng)級(jí)
二、控制級(jí)
三、監(jiān)控級(jí)
四、管理級(jí)
五、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與通信
第三節(jié) 典型集散控制系統(tǒng)
一、西門子PCS7系列集散控制系統(tǒng)
二、浙大中控JX-300XP集散控制系統(tǒng)
習(xí)題
第四章 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)和工業(yè)以太網(wǎng)
第一節(jié) 工業(yè)通信技術(shù)概述
一、網(wǎng)絡(luò)通信原理
二、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
三、通信協(xié)議
四、控制系統(tǒng)中的通信技術(shù)
第二節(jié) 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)及其發(fā)展
一、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展
二、現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的分類與結(jié)構(gòu)
三、現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的特點(diǎn)
第三節(jié) 現(xiàn)場(chǎng)總線的技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用
一、現(xiàn)場(chǎng)總線通信協(xié)議模型
二、常見的現(xiàn)場(chǎng)總線
三、Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線
第四節(jié) 工業(yè)以太網(wǎng)及其通信協(xié)議
一、工業(yè)以太網(wǎng)的產(chǎn)生和發(fā)展
二、工業(yè)以太網(wǎng)的特點(diǎn)
三、常用的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議
習(xí)題
第五章 過程監(jiān)控系統(tǒng)
第一節(jié) 過程監(jiān)控系統(tǒng)及其發(fā)展
一、過程監(jiān)控系統(tǒng)的產(chǎn)生
二、過程監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展歷程
三、過程監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
第二節(jié) 過程監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)與特點(diǎn)
一、人機(jī)接口技術(shù)
二、OPC技術(shù)
三、數(shù)據(jù)庫技術(shù)
四、過程監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)
第三節(jié) 基于WinCC平臺(tái)的煉焦生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)
一、煉焦生產(chǎn)過程
二、煉焦生產(chǎn)過程系統(tǒng)需求分析
三、煉焦生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
習(xí)題
第六章 企業(yè)信息化系統(tǒng)
第一節(jié) 企業(yè)信息化系統(tǒng)及其發(fā)展歷程
一、企業(yè)信息化系統(tǒng)的產(chǎn)生
二、企業(yè)信息化系統(tǒng)的發(fā)展歷程
三、企業(yè)信息化系統(tǒng)的發(fā)展方向
第二節(jié) 企業(yè)信息化系統(tǒng)特征與解決方案
一、流程工業(yè)簡(jiǎn)介
二、三層架構(gòu)模型
三、企業(yè)信息化系統(tǒng)的軟件架構(gòu)
四、鋼鐵冶金鐵前信息化系統(tǒng)
第三節(jié) 智能化的企業(yè)信息化系統(tǒng)
一、智能制造
二、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)
三、工業(yè)大腦
習(xí)題
第七章 過程控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)與開發(fā)
第一節(jié) 控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)概述
一、控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
二、控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范
三、控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)方法與步驟
四、典型工業(yè)過程控制系統(tǒng)實(shí)施過程
第二節(jié) 鍋爐控制系統(tǒng)需求分析
一、控制系統(tǒng)工藝流程分析
二、系統(tǒng)控制需求說明與安全分析
三、控制對(duì)象特性分析
第三節(jié) 控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
一、工藝流程圖設(shè)計(jì)
二、控制系統(tǒng)回路設(shè)計(jì)
三、系統(tǒng)開車順序及安全聯(lián)鎖設(shè)計(jì)
第四節(jié) 控制系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)
一、SMPT-1000仿真對(duì)象
二、控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
三、控制系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)及過程控制通道
四、控制系統(tǒng)仿真流程設(shè)計(jì)
五、控制系統(tǒng)回路算法實(shí)現(xiàn)
習(xí)題
主要參考文獻(xiàn)
附錄
附錄一 中英文縮寫對(duì)照表
附錄二 大事年表
附錄三 基于PCS7鍋爐綜合控制系統(tǒng)的管道儀表流程圖
附錄四 工藝流程圖常用管道儀表流程圖說明
附錄五 SMPT-1000實(shí)驗(yàn)對(duì)象X4～X7端子通道默認(rèn)配置功能
附錄六 連續(xù)功能圖程序編寫模塊管腳功能表
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