开放型工业控制技术及系统PDF电子书下载

第一章 概述 1

1.1 内涵及分类 1

1.2 演变及特点 2

1.3 发展及前景 3

1.3.1 朝综合和开放方向发展 3

1.3.2 朝系统集成方向发展 3

1.3.3 采用人工智能技术 4

1.3.4 采用现场总线技术 4

第二章 现场控制原理 6

2.1 现场控制单元组成及分类 6

2.1.1 仪表结构型 6

2.1.2 微机结构型 13

2.1.3 通信结构型 19

2.2 控制算法分类及原理 24

2.2.1 PID算法 25

2.2.2 Smith预估补偿算法 30

2.2.3 前馈控制算法 34

2.2.4 模糊控制算法 36

2.3 人工及自动参数调整算法 40

2.3.1 模型建立和特征识别 40

2.3.2 参数整定 47

2.3.3 控制参数自调整 53

第三章 组态技术 60

3.1 概述及分类 60

3.2 组态原理 62

3.2.1 模块的物理结构 62

3.2.2 组态工作与环境 63

3.2.3 模块的调用执行 63

3.3 I/A的集成控制软件基础 63

3.3.1 块和复合块 63

3.3.2 块的扫描周期 64

3.3.3 块／复合块的时序和分相执行 64

3.3.4 块的类型及功能简介 67

3.3.5 复合块／块的属性和基本公共参数 69

3.3.6 块的初始化 71

3.3.7 块的增益和偏置 72

3.3.8 块的状态 73

3.3.9 块的连接 75

3.3.10 块／复合块的过程报警 77

3.3.11 块的失效保护 79

3.4 I/A的最常用控制模块 80

3.4.1 AIN模块 80

3.4.2 AOUT模块 85

3.4.3 CIN模块（触点输入块） 89

3.4.4 COUT模块 92

3.4.5 PID模块 94

3.4.6 梯形逻辑和FLB块 97

3.4.7 顺序控制模块 101

3.5 I/A的集成控制组态器及组态实例 109

3.5.1 集成控制组态器ICC 109

3.5.2 单回路系统组态举例 114

3.6 系统组态 117

3.6.1 概述 117

3.6.2 进入系统组态器主功能屏 119

3.6.3 定义网络举例 121

3.6.4 定义包装举例 123

3.7 环境组态 125

3.7.1 概述 125

3.7.2 环境组态的步骤 125

3.7.3 设置操作保护级 127

3.8 显示和报警组态 128

3.8.1 组显示组态 128

3.8.2 报警组态 133

3.9 历史子系统的组态 135

3.9.1 采集点组态 136

3.9.2 归并组组态 138

3.9.3 串级的归并组组态 141

3.9.4 信息组组态 141

3.9.5 归档组组态 141

第四章 实时通信及网络技术 144

4.1 分散控制系统的网络技术 144

4.1.1 网络的拓扑结构 145

4.1.2 网络存取控制方式 146

4.1.3 分散控制系统的网络层次结构 148

4.1.4 网络的传输介质 150

4.2 分散控制系统的网络通信 150

4.2.1 数据通信的基本概念 151

4.2.2 数据传输原理 153

4.2.3 数据传输的差错控制方法 156

4.2.4 通信协议 158

4.3 分散控制系统与现场总线 167

4.3.1 现场总线的内涵、产生环境和历程 167

4.3.2 开放系统互连模型与现场总线 171

4.3.3 FF现场总线 172

4.3.4 PROFIBUS 175

4.3.5 LONWORKS 175

4.3.6 CAN 176

4.3.7 HART 176

4.4 TCP/IP 179

4.4.1 TCP/IP分层模式及其边界 179

4.4.2 IP协议 180

4.4.3 传输控制协议与用户数据协议TCP与UDP 184

4.5 MAP 186

4.5.1 MAP的产生与发展 186

4.5.2 MAP 2.1/TOP 1.0协议体系及发展 187

4.5.3 发展流程 188

第五章 数据管理技术 190

5.1 概述 190

5.1.1 数据管理技术的发展 190

5.1.2 分布式数据库（Distributed Database，简称DDB） 191

5.1.3 实时数据库 195

5.1.4 历史数据库 196

5.2 实时显示和报警 198

5.2.1 DCS的实时显示 198

5.2.2 I/A Series系统详细显示画面的显示与操作 200

5.3 历史数据管理 210

5.3.1 历史数据库管理软件（Historian）的功能 211

5.3.2 操作历史数据库 217

5.3.3 显示历史数据 218

5.3.4 过程报表 220

第六章 动态图形技术 229

6.1 概述 229

6.2 静态流程图的建立 230

6.2.1 进入“显示建立”绘图软件 230

6.2.2 画面选择 230

6.2.3 从元件库中选择已有的图形部件 231

6.2.4 基本作图工具的使用 231

6.2.5 编辑功能的使用 233

6.2.6 资源R的使用 234

6.2.7 网格GRID的使用 235

6.2.8 水箱液位系统流程图画法示例 235

6.3 动态流程图的目标连接 236

6.3.1 进入“显示组态”绘图软件和装入要组态的显示画面 237

6.3.2 选择要组态的目标和属性 237

6.3.3 填写属性连接对话框 238

6.3.4 动态流程图的安装 249

6.4 水箱液位系统的动态仿真示例 249

6.5 FOXDRAW绘图和组态软件 254

6.5.1 流程图的建立 254

6.5.2 流程图的组态 259

第七章 开放型系统编程技术 263

7.1 概述 263

7.2 操作系统 263

7.2.1 操作系统的组成 263

7.2.2 操作系统的功能软件 264

7.2.3 实时多任务操作系统 265

7.3 显示管理器（Display Manager） 275

7.4 对象管理器（Object Manager） 278

7.4.1 对象和数据类型 278

7.4.2 对象名称 279

7.4.3 输入表和对象目录 279

7.4.4 变量浏览速率 279

7.4.5 对象管理器参数表 279

7.4.6 OM数据库 280

7.4.7 用于取得／设置对象值的C调用命令 280

第八章 工程设计及应用实例 282

8.1 化学工业中I/A 70系列的系统配置实例（小型系统） 282

8.1.1 用户要求 282

8.1.2 系统配置 282

8.1.3 总结 283

8.2 20000t/a红矾钠工程（中型系统） 284

8.2.1 系统介绍 284

8.2.2 系统要求 284

8.2.3 系统配置 287

8.3 I/AS在国产300000kW机组应用中的系统配置（大型系统） 287

8.3.1 控制内容 287

8.3.2 用户要求及相应配置 289