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目录 1

第一章 计算机过程控制概论 1

1.1 过程控制与计算机过程控制 1

1.1.1 生产过程与过程控制 1

1.1.2 人工控制、仪表控制与计算机控制 2

1.1.3 计算机过程控制系统中的一些术语 3

1.2 工业过程控制计算机的 5

构成及其功能和特点 5

1.2.1 DDC计算机系统的结构方框图 5

1.2.2 计算机过程控制系统的功能与要求 6

1.3 过程控制计算机系统的分类 9

1.4 STD总线工业控制计算机简介 11

第二章 STD总线过程控制微机人机联系 15

与监控程序 15

2.1 人机联系与监控程序概述 15

2.2 在线人机对话与离线人机对话 16

2.3 过程控制微机监控程序的设计方法 17

2.3.1 过程控制微机在线人机对话 17

所要完成的任务 17

2.3.2 监控程序的设计方法 19

2.4.1 监控程序的框图 26

2.4 监控程序的框图与程序清单 26

2.4.2 监控程序及其子程序清单 38

2.5 对监控程序使用的几点说明 67

2.5.1 监控程序的硬件配置与实验注意事项 67

2.5.2 硬件配置更改时监控程序的更改问题 68

2.5.3 监控程序中的时间查询子程序中 69

各Si子程序的调用问题 69

第三章 过程控制微机的时间中断服务程序 71

3.1 中断的概念，时间中断在 71

过程控制中的重要性 71

3.2.1 Z—80CTC计数器／定时器的初始化 75

3.2 几种典型的定时接口芯片的初始化编程 75

3.2.2 高级微处理器HD64180的可编程 80

定时器PRT的初始化编程 80

3.3 时间中断服务程序的设计 86

要求与程序清单 86

3.4 时钟中断服务程序的清单 88

第四章 模拟量的计算机控制方案与参数表的使用 93

4.1 模拟量输入、输出通道口上的编程 93

4.1.1 概述 93

4.1.2 A/D转换板编程举例 94

4.1.3 D/A转换板编程举例 99

4.2.1 概述 106

4.2 采样信号的剔点滤波与递推平均 106

4.2.2 剔点滤波子程序 107

4.2.3 递推平均滤波子程序 112

4.3　数字PID调节器的算法及其编程 116

4.3.1　增量式数字PID调节器的算法 116

4.3.2　带小数的增量式数字PID 118

调节器的编程方法 118

4.3.3　具有不完全微分的带小数数字PID 128

调节器的编程 128

4.4　伐位限幅与手动伐位自动跟踪的编程 131

4.4.1　伐位限幅的算法公式 131

4.4.2　手动伐位自动跟踪问题 132

4.5　一种在相平面上为非线性的 138

通用高精度数字调节器 138

4.6　大纯滞后的SMITH补偿 141

控制算法的编程公式 141

4.7　前馈控制算法及其编程公式 145

4.7.1　前馈控制概述 145

4.7.2　一种典型的前馈调节器的算式 146

4.8 比值调节与串级调节编程的注意事项 147

4.8.1　比值调节 147

4.8.2　串级调节 149

4.9.1　问题的提法 151

4.9　工业锅炉的计算机控制方框图 151

与控制算法 151

4.9.2　锅炉给水的计算机控制算法 154

4.9.3　锅炉燃烧系统的计算机控制 160

4.10　监控程序参数表的使用 169

4.11　数字调节器连接程序与调用程序 176

4.11.1　概述 176

4.11.2　蒸汽压力串级调节系统的程序 177

连接与子程序调用问题 177

5.1　开关量输入、输出的实际例子 183

5.1.1 从合成氨厂间歇式造气炉工艺流程谈起 183

第五章　开关量输入、输出的编程及其应用 183

5.1.2　加氮量控制的开关量输入、输出通道 185

5.2　开关量输入、输出板的编程及其初始化 187

5.2.1 不可编程开关量输入、输出接口板的编程 187

5.2.2　可编程开关量输入、输出接口 189

板的初始化编程 189

5.3　合成氨厂加氮量的脉冲调宽控制系统 191

5.3.1　脉冲调宽系统概述 191

5.3.2　合成氨厂加氮量的脉冲调宽控制系统 193

5.3.3　加氮量脉冲调宽系统执行程序的编写 196

5.4　利用开关量输出通道减少模拟变送器 210

6.1.1　概述 216

6.1.2　巡回显示子程序的例子 216

6.1　巡回显示程序设计及其例子 216

第六章　其它数据处理软件的编程问题 216

6.2　报警子程序及其例子 218

6.2.1　概述 218

6.2.2　报警字的设置 219

6.2.3　声报警子程序 219

6.2.4　参数越限查询及其报警子程序 222

6.3　采样字与工程量的互相转换问题 226

6.3.1　由采样字转换成工程量的编程 226

6.3.2　由工程量转换成采样字的编程 228

6.4　流量累计的编程 233

6.5　非线性传感器的线性校正问题 238

6.5.1　问题的提法 238

6.5.2　饱和蒸汽流量的压力补偿程序 239

6.5.3　烟气含氧量采样值的线性校正 241

第七章　STD总线微型机的屏幕汉字 246

显示、作图与打印 246

7.1　STD总线微机屏幕显示配置问题 246

7.1.1　TPSTD8305CRT显示控制板 247

7.1.2 TPSTD8305显示控制板的绘图 251

子程序库PLOT 251

7.2.1 工程量屏幕显示的构图设计 261

工程量屏幕显示 261

7.2 利用PLOT子程序库进行 261

7.2.2 工程量屏幕显示程序的设计方法 263

7.2.3 工程量屏幕显示程序清单与注释 269

7.3 利用PLOT子程序库进行动态曲线显示 288

7.3.1 动态曲线显示构图设计 289

7.3.2 动态曲线显示程序的设计方法 290

7.3.3 动态曲线显示程序清单与注释 292

7.4 利用PLOT子程序库进行拷贝屏幕打印 299

7.5 屏幕显示软件的控制程序 301

7.5.1 控制屏幕画面转换子程序KHMZH 301

7.5.2 控制屏幕画面定时更新内容程序 302

第八章 STD总线微型机的串行通讯 307

与分布式控制系统 307

8.1 串行通讯的一般概念 307

8.1.1 串行通讯的概念 307

8.1.2 异步串行通讯的数据格式 308

8.1.3 异步串行通讯接口的编程 310

8.1.4 串行通讯线路 311

8.2 几种典型STD总线串行通讯 319

接口板的使用与编程介绍 319

8.2.1 TP-STD8802A加强型 320

CPU板的串行通讯通道 320

专用汉字库的方法 327

8.2.2 一种建立STD总线工控机 327

8.2.3 MS—2104串行通讯接口板 331

8.3　典型通讯分配器产品使用介绍 340

8.3.1 MS—2101 RS—232C多路 341

分配器工作原理 341

8.3.2 MS—2101 RS—232C多路 342

分配器使用方法 342

8.4 分布式控制系统的串行通讯构成 346

8.4.1 分布式控制系统的串行通讯硬件配置 346

8.4.2 分布式控制系统的通讯程序设计 347

9.1 初始化程序的内容 363

程序与软件抗干扰技巧 363

第九章 过程控制微机软件的初始化 363

9.2 某些RAM单元的初始化、栈顶设置 364

与开中断问题 364

9.3 现场干扰对微机软件的影响 370

9.3.1 过程控制微机在现场所遇到的干扰 370

9.3.2 微机受干扰后软件出错的表现 371

9.3.3 软件出错的原因分析 372

9.4 软件抗干扰措施 373

9.4.1 初始化引导程序 373

9.4.2 反复置栈顶与反复开中断 375

9.4.3 看门狗技巧——自动复位重新启动 375

9.4.4 参数表的表决纠错 377

第十章 计算机控制系统的现场 381

投运及其参数整定 381

10.1 微机投运前对现场的要求 381

10.2 微机现场投运时的注意事项 382

10.3 过程控制被控对象的近似数学模型 384

10.4 定值调节与随动调节 391

10.5 调节器的参数整定准则 392

10.6 PID调节器参数的工程整定法 393

10.6.1 临界比例带法 394

10.6.2 飞升曲线法 394

10.7.1 各种调节器参数所要满足的方程式 397

10.7 参数工程整定法的理论基础 397

10.7.2 临界比例带法的理论解释 399

10.7.3 飞升曲线法参数整定公式的理论解释 405

10.7.4 采样周期的选择问题 407

10.7.5 参数整定的经验法 408

10.8 数字PID调节器的参数整定 410

10.9 微机现场投运时手动与 411

自动的无扰动切换规则 411

附录一：常用运算子程序清单 414

附录二：本书提供的程序与子程序一览表 428

附录三：TPSTD8305显示控制板绘图 434

子程序库PLOT子程序表 434

参考文献 435