第1章 绪论 1
1.1 计算机过程控制系统的基本概念及组成 1
1.1.1 硬件组成 1
1.1.2 软件组成 2
1.2 计算机过程控制的基本类型及其特点 2
1.2.1 操作指导控制系统 3
1.2.2 直接数字控制系统 3
1.2.3 计算机监督控制系统 5
1.2.4 集散型控制系统 5
1.2.5 现场总线控制系统 6
1.3 计算机过程控制的发展状况 7
小结 7
习题 8
第2章 集散型控制系统（DCS）导论 9
2.1 DCS的基本概念 9
2.2 DCS的结构组成及特点 9
2.2.1 DCS的结构组成 9
2.2.2 DCS的特点 10
2.3 DCS的网络通信技术 10
2.3.1 计算机网络的定义 10
2.3.2 网络结构及其特点 11
2.3.3 通信介质 11
2.3.4 数据通信 12
2.3.5 数据传输中的差错控制 14
2.3.6 信道极限传输能力 17
2.3.7 DCS的通信网络特点 18
2.3.8 DCS的通信网络协议 18
2.4 DCS的网络存取控制技术 20
2.4.1 轮询（Poll） 20
2.4.2 令牌传送（Token Passing） 20
2.4.3 带有碰撞检测的载波监听多重访问（CSMA/CD） 21
2.5 DCS的组态 21
2.5.1 DCS硬件组态 21
2.5.2 DCS软件组态 22
2.5.3 DCS组态方法 22
2.6 DCS的可靠性 23
2.6.1 DCS的分散结构 23
2.6.2 DCS的冗余化结构 24
2.6.3 DCS的高可靠性通信系统 24
2.6.4 DCS的程序化自诊断功能 25
2.6.5 DCS的软、硬件的可靠性 25
2.7 DCS的常用控制算法 25
2.7.1 串级控制 26
2.7.2 前馈控制 27
2.7.3 SMITH预估补偿控制 28
2.7.4 超弛控制 29
2.7.5 顺序控制 30
2.7.6 自适应控制 31
小结 32
习题 32
第3章 国产集散型控制系统——HS2000 34
3.1 HS2000系统的基本特点 34
3.1.1 高可靠性 34
3.1.2 直观、方便的操作平台 34
3.1.3 方便的维护手段 34
3.1.4 系统的开放性 35
3.1.5 完善的质量保证体系 35
3.1.6 优良的系统性能 35
3.2 HS2000系统的基本组成 35
3.2.1 HS2000系统的三层网络结构 36
3.2.2 HS2000系统的I/O现场控制站 37
3.2.3 HS2000系统的操作员站 38
3.2.4 HS2000系统的工程师站 38
3.3 HS2000系统的硬件配置 39
3.3.1 HS2000S小型集散型控制系统的配置 39
3.3.2 HS2000M中型集散型控制系统的配置 39
3.3.3 HS2000L大型集散型控制系统的配置 40
3.4 HS2000系统的I/O现场控制站配置 40
3.4.1 I/O现场控制站的应用容量 40
3.4.2 I/O现场控制站的硬件构成 41
3.5 HS2000系统的软件组态 44
3.5.1 工程师站组态软件 44
3.5.2 操作员站组态软件 46
3.5.3 I/O现场控制站组态软件 50
小结 50
习题 50
第4章 大型集散型控制系统——TDC3000 52
4.1 TDC3000系统的结构特性 52
4.1.1 TDC3000的局域控制网络 52
4.1.2 TDC3000的通用控制网络 54
4.1.3 TDC3000的高速数据公路 55
4.2 TDC3000系统的数据采集和控制 56
4.2.1 数据点介绍 57
4.2.2 数据点应用 59
4.3 TDC3000系统的软件组态 67
4.3.1 组态说明 68
4.3.2 组态字的构成 68
4.3.3 组态步骤 69
4.3.4 组态实例 72
4.3.5 MC的其他几种组态功能 72
小结 80
习题 80
第5章 集散型控制系统的设计与应用 82
5.1 集散型控制系统的设计 82
5.1.1 总体设计 82
5.1.2 初步设计 83
5.1.3 详细设计 85
5.2 集散型控制系统的评价准则与选择原则 86
5.2.1 技术性能评价 86
5.2.2 使用性能评价 88
5.2.3 可靠性与经济性评价 89
5.2.4 DCS的选择原则 90
5.3 集散型控制系统的调试、安装与验收 91
5.3.1 集散型控制系统的调试 91
5.3.2 集散型控制系统的安装 91
5.3.3 集散型控制系统的验收 92
5.4 集散型控制系统的应用实例 92
5.4.1 TDC3000在大型炼油厂中的应用 92
5.4.2 某火力发电厂200MW发电机组热工系统的DCS控制 94
小结 96
习题 96
第6章 现场总线技术及其应用 97
6.1 现场总线的基本概念 97
6.2 现场总线的结构与特点 98
6.2.1 现场总线的结构 98
6.2.2 现场总线的技术优势 100
6.3 常用的现场总线 100
6.3.1 基金会现场总线FF 100
6.3.2 CAN总线 102
6.3.3 局部操作网络LonWorks 103
6.3.4 PROFIBUS总线 104
6.3.5 HART总线 106
6.3.6 常用现场总线性能对比 107
6.3.7 其他现场总线简介 107
6.4 现场总线控制系统的组态 109
6.4.1 使用NI-FBUS Configurator对FF系统进行组态 109
6.4.2 使用Smar SYSCON组态软件创建基于FF的应用系统 117
6.5 现场总线系统的应用实例 129
6.5.1 CAN总线在电梯控制系统中的应用 130
6.5.2 Smar现场总线在乙腈精制装置上的应用 132
6.5.3 LonWorks技术在电力自动抄表系统中的应用 134
6.5.4 现场总线控制系统的集成 136
6.5.5 OPC技术简介 137
小结 138
习题 139
附录 140
附录A 几个典型DCS简介 140
附录B 集散型控制系统及现场总线常用词汇中英文对照表 145
参考文献 150