第一章 分散型控制系统概论 1
第一节 分散型控制系统的概念 1
一、集中型控制系统和分散型控制系统 1
二、集散系统分散控制的内涵 3
三、分散型控制系统与分布式计算机系统 4
四、集散系统的全系统信息综合管理 5
第二节 分散型控制系统的基本结构 6
一、第一代集散系统的基本结构 6
二、第二代集散系统的基本结构 7
三、第三代集散系统的基本结构 9
四、集成分散控制系统的基本结构 10
第三节 分散型控制系统的发展历程 11
一、集中型计算机控制阶段 11
二、计算机与模拟仪表混合式分散控制阶段 12
三、第一代集散系统 13
四、第二代集散系统 15
五、第三代集散系统 16
第四节 分散型控制系统的特点 17
一、自律性极强的单元结构 17
五、强管理能力 18
四、局部网络通讯技术 18
二、完善的控制功能 18
三、统领全局的窗口功能 18
六、高可靠性系统 19
七、系统构成灵活，扩展方便 19
第五节 典型分散型控制系统概述 19
一、各国知名集散系统简介 19
二、TDG-3000的开发过程和系统介绍 20
三、GENTUM系统概述 26
四、第三代集散系统的典型代表——I/AS系统 33
一、过程控制单元PGU的结构原理 41
第二章 分散过程控制装置 41
第一节 PGU的一般特性及其功能块算法原理 41
二、PGU的一般功能特性 43
三、PGU功能块算法原理 46
第二节 连续量控制器 54
一、基本控制器的构造 54
二、基本控制器的功能特性 59
三、基本控制器的信号处理与工作程序 64
四、基本控制器的组态 66
一、多功能控制器的基本构成 69
第三节 批量控制器 69
二、多功能控制器的功能原理 71
三、SOPL程序实现批量控制 77
第四节 数据采集装置 84
一、PIU的种类和结构 85
二、PIU的数据库 90
三、PIU的报告功能 95
四、数据采集装置与通讯系统 98
第五节 单回路调节器 98
一、单回路调节器的特点 99
二、单回路调节器的基本构成 100
三、单回路调节器的功能特性 103
四、单回路调节器的编程 109
五、单回路调节器构成的小集散系统 111
第三章 分散型控制系统的通讯系统 113
第一节 局部网络技术基础 113
一、局部网络技术概论 113
二、数据通讯的概念 114
三、局部网络技术的关键点 117
四、局部网络通讯协议 120
五、实用局部网络Ethernet简介 127
六、网络之间的互连接口 129
第二节 分散型控制系统通讯的一般特性 130
一、分散型控制系统通讯的特点 131
二、分散型控制系统通讯网络协议 132
三、分散型控制系统的通讯系统的分层模型 133
第三节 分散型控制系统早期的通讯系统剖析 134
一、高速数据公路通讯系统构成 134
二、高速公路通讯指挥器 135
三、HW接口卡 138
四、HW通讯 139
五、通讯系统可靠性考虑 143
第四节 现代集散系统通讯系统部析 145
一、GENTUM HF总线 146
二、关于高级数据链路控制规程HDLG 146
三、HF总线通讯的网络存取控制 149
四、HF总线中的令牌机制 151
五、HF总线通讯的实现 151
六、GENTUM的光通讯系统 155
第四章 分散型控制系统的集中操作与信息管理 156
第一节 集散系统的人-机接口 156
一、过程控制系统人-机接口的发展 156
二、集散系统人-机接口的功能特点 157
三、操作站的构成 159
四、操作站画面显示及机理 160
五、集散系统的操作中心 164
第二节 操作站功能及实例剖析 164
一、集散系统操作站的技术发展 164
二、TDG-3000的增强性能操作站EOS剖析 165
三、第三代集散系统的操作站——GENTUM—XL的EOPS 187
第三节 分散型控制系统信息综合管理 195
一、集散系统的上位机管理 195
二、集散系统信息综合管理模件 202
三、集散系统的全系统智能自动化 214
第五章 分散型控制系统的可靠性工程 216
第一节 可靠性工程基础 216
一、系统可靠性和可靠性指标 216
二、可靠性指标的预测方法 219
三、常见系统可靠度计算 221
四、可修复系统的可靠性 224
三、系统控制回路分析 227
第二节 典型集散系统可靠性分析 229
五、软件可靠性问题 229
一、提高系统硬件的平均无故障工作时间 230
二、减小系统硬件的平均修复时间MTTR 234
三、集散系统应用的容错技术 236
四、系统分散化结构提高了系统有效度 243
五、全系统的多级操作控制 244
第三节 集散系统可靠性评价 248
一、集散系统的广义可靠性评价——系统可信度 248
二、集散系统可靠性的实用三准则 249
三、集散系统可靠性设计的若干准则 250
一、美国集散系统概观 253
第一节 集散系统大观 253
第六章 分散型控制系统的设计与应用 253
二、日本集散系统综述 259
三、西欧集散系统简介 262
第二节 集散系统的评价 265
一、自动控制系统的一般评价 274
二、系统科技水平评价方法 276
三、集散系统技术性能的评价 277
四、集散系统使用性能的评价 286
五、集散系统性能评价的相对性 286
第三节 集散系统的选择 287
一、生产过程和用户对系统的要求是选择集散系统的基础 288
二、系统评价是选择集散系统的前提 288
三、投资规模和投资回收率是选择集散系统的重要条件 289
七、系统选择必须考虑用户的技术管理水平 290
四、维护、维修成本是选择集散系统的一项经济原则 290
五、系统生命周期与技术先进性的权衡 290
六、系统选择必须考虑系统扩展 290
第四节 集散系统应用举例之一——TDC-2000系统在宝钢初轧厂均热炉控制中的应用 292
一、宝钢初轧厂（均热炉）生产过程概况 292
二、初轧厂均热炉控制要求 293
三、宝钢初轧厂TDG-2000系统对均热炉的控制 294
四、TDC-2000实现最佳空燃比控制 298
五、宝钢初轧厂均热炉TDG-2000控制系统评议 300
第五节 集散系统应用举例之二——TDC-3000BASIC系统在仪征化纤涤纶一厂聚酯装置上的应用 301
一、仪征化纤涤纶一厂聚酯生产中的TDG-3000系统 301
二、TDG-3000系统对聚酯粘度的控制 304
第六节 中小规模分散型控制系统的应用——靖远电厂200MW机组YEWPACKMARXⅡ控制系统 312
一、工程概况与技术要求 312
二、系统总体设计 315
三、三冲量全程给水调节 的YEW PAGK MARKⅡ系统 316
四、三冲量全程给水调节 的顺序控制 320
第七节 第三代DGS的应用——济南涤纶厂配套工程的I/AS系统 323
一、工程概述 324
二、I/A S系统配置 324
四、系统操作站设计特点 334
第一节 MAP技术基础 335
一、MAP的大背景——计算机工业控制系统 335
第七章 分散型控制系统的发展与未来 335
二、MAP的诞生和发展 337
三、MAP的网络及节 点结构 341
第二节 DCS系统向MAP的发展 345
一、MAP向过程工业进军 345
二、DGS的局部网络向MAP靠拢 346
三、过程工业控制MAP实例分析 348
二、专利现场总线的发展 353
第三节 DCS的现场总线 353
一、智能变送器技术的发展 353
三、现场总线标准化 354
第四节 DCS与GIM系统 356
一、工业控制系统的大统一理论——GIM系统 356
二、GIM的构成 358
三、GIM系统的实现与系统集成师 358
四、GIM系统对MAP和DGS的影响 360
参考文献 361