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目录 1

第一章 概述 1

1·1 计算机控制系统的发展过程 1

1·2 单回路数字控制系统 2

1·3 YS-80单回路数字控制系统的概貌 5

1·3·1 基本控制仪表 6

1·3·2 批量和混合控制仪表 11

1·3·3 通信和集中监视、操作仪表 14

第二章 数字控制的一般原理 25

2·1 计算机控制系统的基本组成 25

2·2 采样定理 27

2·2·1 采样过程及其数学描述 27

2·2·2 采样定理 28

2·2·3 采样周期的选择 30

2·3 数字滤波 31

2·3·1 算术平均值滤波 31

2·3·2 中位值滤波（中值滤波） 33

2·3·3 一阶延时滤波 34

2·3·4 程序判断滤波 35

2·4 数字控制PID算法 37

2·4·1 PID控制算式 37

2·4·2 数字式PID控制中采样周期的影响 40

2·4·3 量化影响 41

2·4·4 死区所引起的偏差 41

2·5·1 积分饱和的抑制 42

2·5 对标准PID算法的改进 42

2·5·2 增量算法中饱和的抑制 43

2·5·3 微分先行控制算法 44

2·5·4 消除随机起伏的PID算法 45

2·5·5 带一阶延时滤波的PID算法 46

2·5·6 纯滞后的补偿算法 49

2·5·7 带有死区的PID调节算法 50

2·5·8 采样PI控制算法 50

2·6 YS-80单回路仪表中PID的控制算法 51

2·7 PID调节器参数的选择 53

2·7·1 凑试法 53

2·7·2 扩充临界比例度法 53

2·7·3 阶跃曲线法 55

第三章 单回路调节器软件 56

3·1 软件概述 56

3·1·1 系统软件 56

3·1·2 应用软件概要 57

3·1·3 用户程序 58

3·2 过程管理程序 58

3·2·1 系统的机能构成和作用原理 58

3·2·2 数据类型 59

3·2·3 功能结构和信息流程 60

3·3 过程控制应用软件 64

3·3·1 过程控制应用软件的环境 64

3·3·2 过程控制应用软件的特性 66

3·3·3 过程控制软件包 67

3·4 用户程序设计 98

3·4·1 用户程序的设计方法和步骤 98

3·4·2 输入处理程序 102

3·4·3 控制程序 106

3·4·4 输出处理程序 116

3·4·5 用户程序设计要领 119

第四章 单回路调节器电路原理 124

4·1 人——机接口 124

4·1·1 键盘输入 124

4·1·2 显示输出 129

4·1·3 编程器SPRG与可编程调节器SLPC的键盘／显示电路 135

4·2 过程接口 147

4·2·1 输入电路 147

4·2·2 采样开关 148

4·2·3 D/A转换 149

4·2·4 A/D转换 151

4·2·5 输出接口 153

4·3 自检、报警与安全措施 154

4·4 YS-80调节器的电路原理 160

4·4·1 SLPC调节器的电路 161

4·4·2 SLPC调节器的工作过程 163

4·4·3 SLPC调节器的输入输出电路 165

4·5·1 串行可编程通信接口芯片——8251A 166

4·5 通信 166

4·5·2 调节器与上位机通信 174

4·6 调整式开关稳压电源 181

第五章 YS-80基本控制系统仪表 185

5·1 盘装式仪表记录仪 186

5·1·1 SRVD记录仪 186

5·1·2 SRHD智能记录仪 189

5·2 架装式仪表 193

5·2·1 STED温度变送器 193

5·2·2 SDBT配电器 201

5·2·3 SKYD报警器 203

5·2·4 SPLR可编程运算器 203

5·2·5 SIND积算器 209

5·2·6 SISD隔离器 210

5·2·7 BARD、BRHV安全保持器 211

5·2·8 SDND电源箱 214

5·3 SPRG编程器 216

5·3·1 SPRG功能概要 216

5·3·2 SPRG动作原理 217

5·3·3 SPRG编程器使用步骤 222

5·3·4 编程应用实例 224

7·2 系统的高可靠性 228

第六章 过程控制系统的数据通信 229

6·1 微型计算机数据传送的概念 229

6·1·1 传送方式 229

6·1·2 同步与异步通信方式 230

6·1·3 数据传送的形态 232

6·1·4 通信线路的控制 236

6·1·5 传送控制 237

6·1·6 数据控制传送规程的实际应用 239

6·2 YS-80和YEWPACKMARKⅡ的数据通信 246

6·2·1 数据库和通信方式 246

6·2·2 YS-80和UFCH控制单元之间的通信 247

6·2·3 HL总线通信 249

6·2·4 HF总线通信系统 250

6·3 YS-80和CENTUM的数据通信 253

6·4 YS-80和专用计算机的数据通信 255

6·4·1 SGWU型YS—80入口单元概要 255

6·4·2 SGWU的构成 257

6·4·3 通信规格的给定 258

6·4·5 YS-80仪表的数据采集（DG） 259

6·4·4 TTY方式的信息形式及传送控制顺序 259

6·4·6 YS-80仪表的数据给定（DP） 265

6·4·7 回答报文的数据压缩指令（*） 269

6·4·8 VM1和VM2插件的模拟输入、输出的数据采集及给定 270

6·4·9 ST2、ST3、ST4、PB5、PM1插件的数字输入及数字输出的数据采集及给定 272

6·4·10 SGWU的WDT管理 273

6·4·11 SGWU的给定状态及I/0连接状态的信息采集（SS） 274

6·4·12 回答的定时调整报文（HT） 275

6·4·13 与小型计算机连接的程序实例 275

第七章 带微处理器的控制系统的可靠性 279

7·1 控制仪表的可靠性发展历史 279

7·2·1 实现系统高可靠性的主要手段 282

7·2·2 高可靠性设计技术 283

7·2·3 信息处理系统的“故障” 284

7·2·4 系统的集中和分散 284

7·2·5 冗余化的构成 285

7·3 电子元器件的可靠性 286

7·3·1 半导体装置的可靠性 288

7·3·2 一般电子元器件的可靠性 289

7·4 实现YS-80高可靠性的手段 290

7·4·1 耐环境设计 290

7·4·2 调节器组成部件的高可靠性 293

7·4·4 停电时的应变措施 295

7·4·3 备用回路 295

7·4·5 自诊断功能 296

7·5 CENTUM的可靠性 297

7·5·1 双重化现场控制站的冗余结构 299

7·5·2 处理器的冗余化 299

7·5·3 输入输出插件的双重化 300

7·6 可靠性预测 300

7·6·1 预测电子设备可靠性的MIL方式 300

7·6·2 控制系统的可靠性评价 303

7·6·3 YS-80仪表的可靠性数据 304

7·7 控制系统软件的可靠性 305

7·8·1 维护性设计 306

7·8 维护与管理 306

7·8·2 保证高可靠性的维护体制 307

第八章 YS-80单回路仪表控制仪表的工业应用 309

8·1 石油加工工业中仪表控制系统的应用 309

8·1·1 石油加工工业中的仪表控制系统概要 309

8·1·2 蒸馏塔的仪表控制系统 310

8·1·3 蒸馏塔底成分控制系统实例 318

8·1·4 蒸馏塔或缓冲槽的输出流量控制 319

8·2 钢铁工业中仪表控制系统的应用 326

8·2·1 钢铁生产过程概要 326

8·2·2 加热炉的燃烧控制 328

8·2·4 交叉限幅并联副回路的串级调节 330

8·2·3 燃烧控制的串级比值调节系统 330

8·2·5 热风妒燃烧控制 337

8·3 电力工业中锅炉的仪表控制系统 339

8·3·1 概述 339

8·3·2 给水控制系统（FWC） 342

8·3·3 主蒸汽温度控制（STC）系统 345

8·3·4 汽包水位调节系统（FWC）程序举例及说明 347

8·3·5 主蒸汽温度调节系统（STC）的程序举例及说明 348

8·3·6 主蒸汽的温度、压力补偿运算器 355

8·3·7 锅炉的燃烧控制系统 357

第九章 增强型YS-80*E型系列 363

9·1 概述 363

9·2·1 SLPC*E各部分的名称功能和回路框图 365

9·2 SLPC*E可编程调节器 365

9·2·2 SLPC*E子程序 368

9·2·3 SLPC*E状态输入、输出信号与回路 370

9·2·4 可编程操作键输入和指示灯 372

9·2·5 任意折线函数 373

9·2·6 串级回路间的运算 373

9·2·7 控制功能的扩展功能 374

9·2·8 自诊断用FL寄存器 378

9·2·9 指示表和SET键的切换（FL32） 378

9·2·1 0SLPC*E和SCMS的通信寄存器 380

9·3·1 概述 381

9·3·2 自整定的作用原理 381

9·3 “专家系统”自整定调节功能 381

9·3·3 “专家系统”STC调节功能的动作 384

9·3·4 自整定及锁定功能 386

9·3·5 控制回路的构成 387

9·3·6 仿真试验 387

9·3·7 结束语 388

附录 390

附录1．YS-80过程控制仪表、型号及规格代号 390

附录2．YS-80架装仪表外形、结构、端子配线 404

附录3．盘装仪表外形、安装、端子配线 409

附录4．YEWPACKMARKⅡ规格、功能、内部仪表 416

附录5．YS-80和YEWPACKMARKⅡ英汉名词对照表 425