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目录 1

序 1

前言 1

第1章 集散控制系统的发展历史 1

1.1 过程控制系统 1

1.2 DCS的发展历史 2

1.3 DCS发展的新焦点 6

1.4 DCS应用范围的扩展 9

1.5 传统DCS的基本组成 10

2.1 按投资预算确定控制系统 11

第2章 DCS选型中的几个问题 11

2.2 按输入／输出点数确定操作站、控制器的型号和数量 14

第3章 DCS的系统结构 20

3.1 传统DCS的结构概述 20

3.2 传统DCS介绍 22

3.3 传统DCS的结构和系统规模的关系，开放型系统 34

3.4 控制引擎使PLC实现DCS的功能 40

3.5 Ovation、Delta V系统和国产DCS 42

第4章 传统DCS的控制器 47

4.1 回路控制器 47

4.2 插件式控制器和导轨式控制器 54

4.3 DCS控制器的软件系统和硬件结构 55

4.4 控制器的I/O模件 59

4.5 软DCS和软pLC 63

第5章 传统DCS的控制算法 66

5.1 控制器中的软件 66

5.2 控制器中的PID控制算法及其应用 67

5.3 控制器中的功能块和控制策略的实现 81

第6章 DCS的操作站和替代操作站 105

6.1 操作站的功能及组成 105

6.2 操作站的发展 109

6.3 PCI总线 113

6.4 DCS的新操作站和替代操作站 119

第7章 DCS的通信网络 129

7.1 数据通信的基本知识 129

7.1.1 数据通信的基本知识 129

7.1.2 数据传输原理 131

7.1.3 通信介质 133

7.1.4 频率和数据传输速率 137

7.1.5 编码和解码 138

7.2 DCS的分层通信网络 139

7.2.1 分层通信网络概述 140

7.2.2 链路规程 145

7.2.3 DCS网络的控制方式 148

7.2.4 DCS网络的路径问题 149

第8章 DCS的人机界面和局域网 150

8.1 传统DCS的人机界面 150

8.2 操作站的主-从结构 155

8.3 操作站及其后门网络 157

8.4 通信系统的“语言”和客户机／服务器格式 158

8.5 不同应用软件的数据交换和OPC 163

8.5.1 数据交换的几种不同方法和OPC的一般介绍 163

8.5.2 OPC的数据访问接口（OPC DA） 168

8.5.3 OPC的报警和事件接口标准（简称OPC AE） 176

8.5.4 Archestr A 183

8.6 网络的OSI七层参考模型 184

第9章 人机界面的死机现象 186

9.1 DCS人机界面的死机现象 186

9.2 客户机／服务器结构的人机界面的死机现象 189

第10章 传统DCS和PLC 196

10.1 PLC概述 196

10.2 PLC的组成 197

10.2.1 控制器的组成 197

10.2.2 PLC应用系统软件的发展阶段 198

10.2.3 可编程控制器应用系统软件的设计与开发 199

10.3 传统DCS和PLC的几种互连方法 210

10.4 Modbus通信协议 213

10.5 能完成DCS功能的PLC 220

第11章 如何延长DCS的生命周期 222

11.1 如何保证传统DCS操作站的生命周期 222

11.2 如何延长控制器和接口板的寿命 230

11.3 系统地线和隔离的重要性 233

11.4 替代操作站和系统迁移 238

第12章 自动化国际标准和通用编程环境 243

12.1 自动化设计标准 243

12.2 ISaGRAF软件编程环境 249

12.3 OpenPCS、MOST和其它符合国际标准的编程软件 253

第13章 现场总线和工业以太网 255

13.1 现场总线概述 255

13.2 基金会总线 260

13.3 PROFIBUS 262

13.4 现场总线的前景 264

第14章 系统集成在过程控制系统中的作用 273

14.1 现场总线集成于DCS、PLC系统及集成中的几个重要问题 275

14.2 几种集成的开放型系统及其采用的硬件和软件 284

14.3 工业连接软、硬件接口，优化控制和SCADA/HMI软件 294

参考文献 300