第一章 概述 1
第一节 集散控制系统的基本概念 1
一、集散控制系统的发展历史 1
二、集散控制系统的基本结构 3
三、开放系统 4
第二节 集散控制系统的特点 5
一、分级递阶控制 5
二、分散控制 5
三、自治和协调性 6
第三节 集散控制系统的展望 7
一、信息化集成系统 7
二、现场总线控制系统 8
思考题 10
第二章 集散控制系统的构成 11
第一节 集散控制系统的构成方式 11
一、集散控制系统的各层功能 11
二、集散控制系统的基本构成 13
第二节 集散控制系统的构成要素 14
一、集散控制系统的结构特征 14
二、集散控制系统的结构分类 17
第三节 典型集散控制系统的构成实例 19
一、TPS系统 19
二、CENTUM CS系统 35
三、I/A S系统 42
四、PROVOX系统 52
五、Advant OCS系统 56
第四节 分散过程控制装置的构成 62
一、分散过程控制装置的类型 62
二、分散过程控制装置的构成特点 63
思考题 64
第三章 集散控制系统性能指标的评估 65
第一节 招标文件的编制 65
一、编制前的准备工作 65
二、招标文件的编制 65
第二节 集散系统的可靠性 67
一、可靠性 67
二、提高可靠性的途径 71
第三节 集散系统的易操作性 74
一、操作透明度 74
二、易操作性 75
第四节 集散系统的可组态性 78
一、组态 79
二、组态语言 84
第五节 集散控制系统的其他性能指标 87
一、可扩展性 87
二、实时性 89
三、环境适应性 92
四、经济性 94
第六节 集散控制系统的评估和选型 96
一、集散控制系统评估和选型的步骤 96
二、集散系统评估的方法 97
思考题 98
第四章 集散控制系统的控制算法 100
第一节 PID控制算法 100
一、理想PID控制算法 100
二、控制度和采样周期 101
三、理想PID控制算法的改进 102
四、二维PID控制 105
五、自整定控制 105
第二节 选择性控制系统 106
一、超驰控制系统 106
二、测量信号的选择性系统 107
三、实现带有逻辑运算规律的选择性系统 107
第三节 前馈控制 108
一、前馈控制 108
二、前馈补偿装置及控制算法 109
三、前馈控制系统实施中的若干问题 111
第四节 解耦控制 112
一、系统的关联分析 112
二、串接解耦控制 114
第五节 时滞补偿控制 115
一、史密斯预估补偿控制方案 116
二、增益自适应时滞补偿器 117
三、观测补偿器控制方案 117
第六节 推断控制 118
一、采用计算指标的控制 119
二、反馈推断控制 121
三、前馈性推断控制 122
第七节 预测控制 123
第八节 自适应控制 127
一、简单自适应控制系统 128
二、模型参考型自适应控制系统 129
三、自校正控制系统 130
第九节 顺序控制 130
一、顺序控制的基本概念 131
二、梯形逻辑图及其编制方法 134
三、程序条件的编制 136
第十节 计算机优化控制 137
一、目标函数 138
二、过程优化模型 138
三、约束 140
四、最优化方法 140
五、应用实例 142
思考题 145
第五章 集散控制系统的操作和显示 146
第一节 集散控制系统的操作方式 146
一、仪表盘操作方式 146
二、CRT操作方式 148
第二节 显示画面 160
一、显示画面的分层结构 160
二、概貌显示画面 162
三、过程显示画面 163
四、仪表面板显示画面 163
五、操作点显示画面 164
六、趋势显示画面 164
七、报警显示画面 166
八、电子表格 167
九、系统显示画面 167
十、显示画面的动态效果 168
思考题 169
第六章 集散控制系统的数据通信 170
第一节 数据通信的基本概念 170
一、计算机网络和局部网络 170
二、数据通信 171
三、通信媒体共享技术 173
四、通信交换技术 175
五、差错控制 175
六、网络拓扑 178
第二节 集散控制系统中的网络标准 179
一、集散控制系统中通信网络的特点 179
二、OSI参考模型 180
三、PROWAY工业过程控制用数据公路标准 183
四、MAP制造自动化协议 183
五、现场总线标准 184
第三节 集散控制系统中应用的网络协议 185
一、以太网（Ethernet） 186
二、RS-232C标准接口 188
三、IEEE802.3通信协议 190
四 IEEE802.4通信协议 193
五、IEEE802.5通信协议 195
六、IEEE802.2通信协议 196
七、IP网际通信协议 196
八、TCP传输控制协议 199
九、现场总线通信协议 200
思考题 203
第七章 集散控制系统的工程设计 204
第一节 图形符号和文字符号 204
一、功能图描述符号 204
二、分散控制、共用显示、逻辑和计算机系统的设计符号 204
三、过程显示图形符号和文字符号 208
四、应用示例 209
第二节 集散控制系统的工程设计 221
一、施工图设计的基本程序 221
二、工程设计中的相互关系 224
三、集散控制系统工程设计中的若干问题 226
思考题 234
第八章 集散控制系统应用实例 236
第一节 TDC－3000系统在大型炼油厂的应用 236
一、硬件配置 236
二、系统的软件配置 237
三、控制系统分析 238
第二节 CENTUM系统在乙烯生产过程中的应用 239
一、集散控制系统的主要配置和功能 239
二、裂解炉控制系统 239
第三节 PROVOX系统在纯碱生产过程中的应用 243
一、概述 243
二、硬件配置和系统软件 244
三、主要控制系统 245
第四节 I／A S系统在涤纶短纤维生产过程中的应用 247
一、系统配置 247
二、硬件的类型及功能 247
三、控制系统分析 248
四、系统组态 250
第五节 Advant OCS系统在制浆、造纸过程的应用 250
一、涂布牛皮箱板纸生产工艺过程概述 250
二、集散控制系统的配置 251
三、主要控制系统的设置 252
参考文献 255