第1章 简介 1
第2章 WirelessHART技术的历史和背景 4
2.1关于WirelessHART 4
2.2 WirelessHART的架构 6
2.2.1 WirelessHART通信协议栈 6
2.2.2数据管理和网络管理 10
2.2.3安全架构 11
2.3案例研究 13
2.4注解 19
2.4.1新的射频技术 19
2.4.2位置感知服务 20
2.4.3 Over-the-air配置 20
2.5专题练习——接入网关 20
参考文献 21
第3章 无线现场设备 23
3.1符合性测试 23
3.2无线设备供电要求 24
3.3无线适配器 25
参考文献 26
第4章 无线设备的调试和现场操作的诊断 27
4.1构建无线网络的形成 27
4.1.1设备的配置 28
4.1.2加入无线网络 28
4.2无线设备与主机系统的集成 31
4.2.1无线网关与主机的集成 31
4.2.2将设备集成到过程自动化中 32
4.3无线监测和诊断 33
4.3.1关键性能指标 33
4.3.2网关级的诊断 34
4.3.3主机级的诊断 37
4.3.4 AMS设备管理器 39
4.3.5 Wi-Analys Sniffer（嗅探器） 40
4.3.6其他工具 41
4.4专题练习 42
4.4.1无线设备的试运行 42
4.4.2无线设备的诊断 42
参考文献 43
第5章 基于无线传送器的控制 44
5.1无线测量对过程控制实现的影响 44
5.2基于无线测量的控制 49
5.3控制性能的比较 53
5.4无线控制的实现 56
5.5现场测试结果 57
5.5.1使用PIDPlus针对生物反应器的无线控制 58
5.5.2射束分离器的无线控制 61
5.6专题练习——使用无线变送器的控制 64
5.7高级话题 65
参考文献 65
第6章 基于无线节流阀的控制 67
6.1背景 67
6.2增强无线阀的PID 68
6.3新的WirelessHART命令 70
6.4基于无线阀的控制实现 71
6.5现场实验的实施 72
6.5.1测试模块 73
6.5.2仿真测试结果 73
6.6无线控制的实地测试 77
6.6.1现场测试结果——总结 78
6.6.2测试设置 79
6.6.3基础条件的建立 79
6.6.4有线变送器和阀 80
6.6.5阀移动最小时的控制 81
6.6.6带有线变送器的无线阀 82
6.6.7有线阀和无线变送器 83
6.6.8无线变送器和无线阀 84
6.6.9无线变送器、无线阀、最小化 85
6.6.10每16s上报的无线变送器与有线阀 86
6.6.11每16s上报的无线变送器和无线阀 87
6.7专题练习——使用无线节流阀的控制 88
参考文献 88
第7章 基于无线现场设备的离散控制 90
7.1回收水箱的液位控制 90
7.2存储罐的温度控制 92
7.3离散控制的安装实例 93
7.3.1气体净化塔 93
7.3.2罐温度控制 94
7.4离散控制的将来 95
7.4.1开关阀 95
7.4.2增减控制 95
7.5专题练习——使用无线现场设备的离散控制 97
参考文献 97
第8章 基于无线变送器的模型控制 98
8.1过程建模的背景 98
8.1.1卡尔曼滤波器 99
8.1.2史密斯预测器 101
8.2无线测量的改进 102
8.3实施注意事项 104
8.4测试结果 105
8.4.1 PIDPlus的结果 106
8.4.2卡尔曼滤波器的结果 107
8.4.3史密斯预测器的结果 107
8.5无线控制中使用过程模型的指导 108
8.6专题练习 108
8.6.1基于模型的无线控制——卡尔曼滤波 108
8.6.2基于模式的无线控制——史密斯预测器 109
8.7无线控制的替代方法 110
8.7.1基于事件的控制 110
8.7.2设定值补偿方法 110
8.8高级话题 111
8.8.1自调节过程的建模 112
8.8.2积分过程模型 113
参考文献 114
第9章 无线模型预测控制 116
9.1无线MPC的概念 116
9.2多速率MPC控制 119
9.3测试结果 119
9.4专题练习——无线模型预测控制 123
9.5高级话题 123
9.5.1 MPC操作基础 124
9.5.2使用MPC模型实现无线MPC操作 126
参考文献 127
第10章 在传统控制系统中使用无线技术 128
10.1在传统系统中提供PIDPlus功能 128
10.1.1案例实施 130
10.1.2专题练习——将PIDPlus添加到传统控制系统 133
10.2接入传统控制系统 133
10.2.1网关与Modbus控制器互联 134
10.2.2与OPC工作站的接口 139
参考文献 142
第11章 无线控制的仿真 144
11.1过程仿真技术 144
11.2基于P＆ID的过程仿真 146
11.3过程的非线性仿真 152
11.4其他的考虑 152
11.5专题练习——无线控制的仿真 153
11.6理论——基于阶跃响应的仿真 154
参考文献 157
附录A 159
A.1网站的访问 159
A.2下载的选择 162
A.3书的选择 162
A.4新闻和更新的选择 162
附录B 163
B.1 WirelessHART现场设备 163
B.1.1 3051S压力变送器 163
B.1.2 2051压力变送器 163
B.1.3 3308导波雷达 164
B.1.4 848T多输入温度变送器 164
B.1.5 648温度变送器 164
B.1.6 248温度变送器 164
B.1.7 SITRANS TF280WirelessHART温度变送器 165
B.1.8 SITRANS P280WirelessHART压力变送器 165
B.1.9接触式电导仪的6081-C变送器 165
B.1.10 6081-P pH和ORP变送器 165
B.1.11 702离散变送器 166
B.1.12 708声波变送器 166
B.1.13 2160振动音叉液位开关 166
B.1.14 WHA-UT无线温度变送器 167
B.1.15 4310位置监测器 167
B.1.16 4320定位器 168
B.2 ISA100无线设备 168
B.2.1 YTMX580温度变送器 168
B.2.2 YTA510温度变送器 169
B.2.3 EJX-B系列压力变送器 169
B.2.4 EJX-L系列压力变送器 169
B.2.5 XYR 6000离散I/O 170
B.2.6 XYR 6000温度变送器 170
B.2.7 XYR 6000压力变送器 170
B.2.8 XYR 6000阀位置传感器 170
B.2.9 EssentialInsight.mesh wSIM 171
参考文献 171