集散控制系統(tǒng)原理及其應用

第1章 概述
1.1 集散控制系統(tǒng)的基本概念
1.1.1 集散控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史
1.1.2 集散控制系統(tǒng)的基本組成
1.2 集散控制系統(tǒng)的特點
1.3 集散控制系統(tǒng)的發(fā)展方向
1.3.1 CIMS和CIPS
1.3.2 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)
第2章 集散控制系統(tǒng)的體系結(jié)構
2.1 集散控制系統(tǒng)的功能分層
2.2 集散控制系統(tǒng)層次化體系結(jié)構
2.2.1 現(xiàn)場裝置的控制級
2.2.2 過程裝置的管理級
2.2.3 車間生產(chǎn)的操作管理級
2.2.4 全廠優(yōu)化和經(jīng)營管理級
2.3 集散控制系統(tǒng)體系結(jié)構典型示例
2.3.1 SIMATIC－PCS7
2.3.2 TPS
2.3.3 CENTUM.CS3000
2.3.4 I／A Series
第3章 集散控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構
3.1 DCS的現(xiàn)場控制站
3.2 DCS的操作員站
3.3 DCS的工程師站
3.3.1 工程師站的硬件結(jié)構
3.3.2 系統(tǒng)服務器
3.4 DCS硬件的典型示例——PCS7的硬件結(jié)構體系
第4章 集散控制系統(tǒng)的軟件結(jié)構
4.1 DCS現(xiàn)場控制站的軟件
4.1.1 現(xiàn)場控制站的數(shù)據(jù)庫
4.1.2 現(xiàn)場控制站的輸入/輸出模塊
4.1.3 現(xiàn)場控制站的控制模塊
4.1.4 現(xiàn)場控制站的運算模塊
4.2 DCS操作員站的軟件
4.2.1 操作系統(tǒng)
4.2.2 面向過程語言
4.2.3 操作員站的功能
4.3 DCS工程師站的軟件
4.3.1 DCS工程師站的軟件
4.3.2 控制功能組態(tài)
4.3.3 操作畫面組態(tài)
4.4 典型示例PCS7的軟件系統(tǒng)
4.4.1 工程師站軟件系統(tǒng)
4.4.2 SIMATIC Manager
4.4.3 工廠視圖
4.4.4 過程對象視圖
4.4.5 I&C libraries
4.4.6 多項目工程組態(tài)
4.4.7 分割和合并
4.4.8 順序功能圖(SFC)
4.4.9 連續(xù)功能圖(CFC)
4.4.10 圖形設計器和面板設計器
4.4.11 用戶界面
4.4.12 消息和報警
4.4.13 集中用戶管理、訪問控制和電子簽名
4.4.14 狀態(tài)監(jiān)測
4.4.15 時間同步
4.4.16 腳本語言
第5章 集散控制系統(tǒng)的控制算法
5.1 PID控制算法
5.1.1 理想PID控制算法
5.1.2 控制度和采樣周期
5.1.3 理想PID控制算法的改進
5.1.4 二維PID控制
5.1.5 自整定控制
5.2 選擇性控制系統(tǒng)
5.2.1 超馳控制系統(tǒng)
5.2.2 測量信號的選擇性系統(tǒng)
5.2.3 帶有邏輯運算規(guī)律的選擇性系統(tǒng)
5.3 前饋控制
5.3.1 前饋控制
5.3.2 前饋補償裝置及控制算法
5.3.3 前饋控制系統(tǒng)實施中的若干問題
5.4 解耦控制
5.4.1 系統(tǒng)的關聯(lián)分析
5.4.2 串接解耦控制
5.5 時滯補償控制
5.5.1 史密斯預估補償控制方案
5.5.2 增益自適應時滯補償器
5.5.3 觀測補償器控制方案
5.6 推斷控制
5.6.1 采用計算指標的控制
5.6.2 反饋推斷控制
5.6.3 前饋性推斷控制
5.7 預測控制
5.8 自適應控制技術
5.8.1 簡單自適應系統(tǒng)
5.8.2 模型參考型自適應控制器
5.8.3 自校正控制系統(tǒng)
5.9 順序控制
5.9.1 順序控制的基本概念
5.9.2 梯形邏輯圖及其編制方法
5.9.3 程序條件的編制
5.10 計算機優(yōu)化控制
5.10.1 目標函數(shù)
5.10.2 過程優(yōu)化模型
5.10.3 約束
5.10.4 最優(yōu)化方法
5.10.5 應用實例
第6章 集散控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡通信技術
6.1 網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)通信基本概念
6.1.1 通信網(wǎng)絡系統(tǒng)的組成
6.1.2 基本概念
6.2 網(wǎng)絡通信基礎
6.2.1 計算機網(wǎng)絡與局部網(wǎng)絡
6.2.2 通信數(shù)據(jù)編碼
6.2.3 傳輸介質(zhì)
6.2.4 傳輸技術
6.2.5 網(wǎng)絡拓撲結(jié)構
6.2.6 錯誤檢測糾錯及編碼
6.3 DCS中的控制網(wǎng)絡標準和協(xié)議
6.3.1 DCS中網(wǎng)絡通信的特點
6.3.2 OSI參考模型
6.3.3 其他網(wǎng)絡標準
6.3.4 IEEE通信協(xié)議
第7章 現(xiàn)場總線技術(FCS)
7.1 現(xiàn)場總線概述
7.1.1 現(xiàn)場總線的定義
7.1.2 現(xiàn)場總線的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
7.1.3 現(xiàn)場總線的技術特點
7.1.4 當前有影響的現(xiàn)場總線
7.1.5 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的組成
7.2 基金會現(xiàn)場總線
7.2.1 基金會現(xiàn)場總線的核心技術
7.2.2 FF的通信系統(tǒng)結(jié)構及其相互關系
7.2.3 基金會總線的物理層和網(wǎng)絡連接
7.2.4 數(shù)據(jù)鏈路層
7.2.5 現(xiàn)場總線訪問子層
7.2.6 現(xiàn)場總線報文規(guī)范子層
7.2.7 網(wǎng)絡管理
7.2.8 系統(tǒng)管理
7.2.9 系統(tǒng)組態(tài)
7.3 ProfiBus總線
7.3.1 概述
7.3.2 ProfiBus基本特性
7.3.3 Profd3us—DP
7.3.4 ProfiBus.PA
7.3.5 ProfiBus—FMS
7.4 ProfiBus的總結(jié)
第8章 集散控制系統(tǒng)的可靠性
8.1 系統(tǒng)可靠性概述
8.1.1 可靠性技術發(fā)展
8.1.2 可靠性指標
8.2 提高可靠性的措施
8.2.1 可靠性的措施
8.2.2 可靠性設計
8.2.3 硬件的可靠性設計
8.2.4 軟件的可靠性設計
8.3 冗余技術
8.3.1 硬件冗余
8.3.2 軟件冗余
8.3.3 其他冗余方法
8.4 容錯技術與故障安全
8.5 安全聯(lián)鎖系統(tǒng)
8.5.1 安全聯(lián)鎖系統(tǒng)概述
8.5.2 FSC系統(tǒng)結(jié)構
8.5.3 FSC系統(tǒng)工作原理
8.5.4 FSC系統(tǒng)組態(tài)
8.5.5 FSC的技術規(guī)格與功能
第9章 集散控制系統(tǒng)的工程化設計
9.1 概述
9.2 文字符號和功能圖形符號
9.2.1 文字符號
9.2.2 功能圖形符號
9.3 集散控制系統(tǒng)的工程設計
9.3.1 工程設計的基本程序和實施步驟
9.3.2 工程設計中的專業(yè)分工
9.3.3 集散控制系統(tǒng)工程設計中的若干問題
9.4 集散控制系統(tǒng)的安裝、調(diào)試與維護
9.4.1 集散控制系統(tǒng)的安裝
9.4.2 集散控制系統(tǒng)的調(diào)試
9.4.3 集散控制系統(tǒng)的故障診斷
9.4.4 集散控制系統(tǒng)的管理、維護及應用軟件的再開發(fā)
9.5 集散控制系統(tǒng)的工程實施
第10章 集散控制系統(tǒng)的應用
10.1 PCS 7在制漿造紙過程控制中的應用
10.2 西門子PCS 7過程控制系統(tǒng)在焙燒工藝中的應用
10.3 西門子PCS 7在新建60萬噸純堿中的應用
10.4 霍尼韋爾PKS DCS在離子膜燒堿中的應用
10.5 霍尼韋爾PKS控制系統(tǒng)在酒鋼21 000m3／h制氧機中的應用
10.6 CS3000在國產(chǎn)70m3制聚合釜PVC生產(chǎn)工藝中的應用
10.7 CENTUM CS3000在硝酸裝置中的應用
參考文獻