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)的基本結構3
1.2集散控制系統(tǒng)特點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)絡化12
1.3.3現(xiàn)場總線和無線網(wǎng)絡17
1.3.4功能安全20
1.3.5虛擬化技術和云計算21
1.3.6標準化24
1.3.7軟件定義25
思考題31

第2章集散控制系統(tǒng)構成32
2.1集散控制系統(tǒng)的體系結構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)基本構成33
2.1.3集散控制系統(tǒng)的結構特征35
2.1.4現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)基本構成36
2.2集散控制系統(tǒng)的構成示例40
2.2.1Experion PKS系統(tǒng)40
2.2.2Foxboro Evo過程自動化系統(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)的構成特點73
2.3.1分散過程控制裝置構成的特點73
2.3.2操作管理裝置構成的特點76
2.3.3通信系統(tǒng)構成的特點77
思考題81

第3章集散控制系統(tǒng)性能評估82
3.1可靠性82
3.1.1可靠性和可靠性指標82
3.1.2可靠性計算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容錯技術91
3.3可組態(tài)性92
3.3.1組態(tài)92
3.3.2組態(tài)語言96
3.3.3標準編程語言98
3.4集散控制系統(tǒng)的其他性能指標100
3.4.1可擴展性100
3.4.2實時性102
3.4.3環(huán)境適應性105
3.4.4開放性107
3.4.5經(jīng)濟性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)處理過程117
4.1.2非線性補償處理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)中的先進控制系統(tǒng)及其實現(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現(xiàn)140
4.2.4集散控制系統(tǒng)中優(yōu)化控制的實現(xiàn)152
4.3現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的模塊154
4.3.1模塊類型和參數(shù)154
4.3.2現(xiàn)場總線設備的功能模塊157
4.3.3現(xiàn)場總線功能模塊組態(tài)應用示例170
思考題172

第5章集散控制系統(tǒng)的工程設計174
5.1圖形符號和文字符號174
5.1.1功能圖描述符號174
5.1.2分散控制、共用顯示、邏輯和計算機系統(tǒng)的設計符號176
5.1.3過程顯示圖形符號和文字符號180
5.1.4設計符號的應用示例180
5.1.5現(xiàn)場總線設備連接圖185
5.2集散控制系統(tǒng)的工程設計187
5.2.1工程設計中有關專業(yè)之間的相互關系187
5.2.2工程組態(tài)189
5.2.3控制室的設計195
5.2.4電源系統(tǒng)設計197
5.2.5接地和防雷系統(tǒng)的設計197
5.2.6電磁兼容性和抗電磁干擾的設計199
5.2.7功能安全設計201
5.3系統(tǒng)升級和遷移204
5.3.1提高集散控制系統(tǒng)的應用水平204
5.3.2集散控制系統(tǒng)的升級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)的人機界面212
6.1人機界面基本概念212
6.1.1人機交互212
6.1.2人機界面實施方法215
6.1.3集散控制系統(tǒng)中的人機界面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維護和系統(tǒng)畫面243
6.2.5畫面動畫效果245
6.3數(shù)據(jù)庫247
6.3.1數(shù)據(jù)庫基礎知識247
6.3.2關系數(shù)據(jù)庫248
6.3.3實時數(shù)據(jù)庫252
6.3.4面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫256
6.4信息管理258
6.4.1智能設備管理系統(tǒng)258
6.4.2制造運營管理和企業(yè)資源計劃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計算機網(wǎng)絡271
7.1.2數(shù)據(jù)通信271
7.1.3通信媒體共享技術273
7.1.4數(shù)據(jù)交換技術273
7.1.5差錯控制和流量控制273
7.1.6擴頻技術274
7.2集散控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡標準275
7.2.1國際標準化組織ISO制定的國際標準OSI參考模型275
7.2.2MAP制造自動化協(xié)議276
7.2.3現(xiàn)場總線標準277
7.2.4OPC UA標準279
7.3集散控制系統(tǒng)中應用的網(wǎng)絡協(xié)議282
7.3.1EIA RS-232和RS-485標準接口282
7.3.2工業(yè)以太網(wǎng)283
7.3.3現(xiàn)場總線通信協(xié)議284
7.3.4無線通信協(xié)議285
7.3.5實時以太網(wǎng)288
7.4工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術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)應用示例312
8.1EPKS集散控制系統(tǒng)的工業(yè)應用312
8.1.1EPKS系統(tǒng)在蠟油加氫裝置的應用312
8.1.2先進控制在延遲焦化裝置的應用313
8.2Foxboro Evo集散控制系統(tǒng)的工業(yè)應用315
8.2.1Foxboro I/A S系統(tǒng)在汽油調(diào)合優(yōu)化控制系統(tǒng)的應用315
8.2.2Foxboro I/A S系統(tǒng)在煉油廠蒸餾裝置中的應用316
8.3DeltaV集散控制系統(tǒng)的工業(yè)應用317
8.3.1DeltaV系統(tǒng)在丙烯酸及酯裝置的應用317
8.3.2DeltaV系統(tǒng)在聚氯乙烯生產(chǎn)中的應用319
8.4Ability集散控制系統(tǒng)的工業(yè)應用320
8.4.1Ability集散控制系統(tǒng)在水泥生產(chǎn)中的應用320
8.4.2Ability集散控制系統(tǒng)在離子膜燒堿生產(chǎn)裝置中的應用322
8.5ECS-700集散控制系統(tǒng)的工業(yè)應用323
8.5.1ECS-700集散控制系統(tǒng)在高透成型紙生產(chǎn)中的應用323
8.5.2ECS-700集散控制系統(tǒng)在空分裝置中的應用325

參考文獻327