第一篇 计算机控制系统基本知识 1
第1章 计算机控制系统概述 2
1.1 计算机控制系统的概念 2
1.2 计算机控制系统的组成 4
1.3 计算机控制系统的特点 6
1.4 计算机控制系统的分类 7
1.5 计算机控制系统的发展趋势 12
思考与练习 14
第2章 网络基础 15
2.1 计算机网络 15
2.2 计算机网络的拓扑结构 16
2.3 网络传输介质 17
2.4 数据通信方式 19
2.5 通信控制方式 20
思考与练习 23
第3章 开放系统互连参考模型 25
3.1 层次结构 25
3.2 信息流动过程 26
3.3 各层的主要功能 27
思考与练习 28
4.2.1 TCP/IP协议 29
4.2 常用通信协议简介 29
第4章 网络通信协议 29
4.1 定义 29
4.2.2 HART通信协议 33
4.2.3 Ethernet网络协议 35
思考与练习 37
第二篇 集散控制系统 39
第5章 集散控制系统概述 40
5.1 集散控制系统的基本概念 40
5.2 集散控制系统的体系结构和基本构成 40
5.2.1 体系结构 40
5.2.2 基本构成 41
5.3 集散控制系统的特点 42
5.4 集散控制系统的发展趋势 44
思考与练习 45
第6章 DCS的硬件系统 46
6.1 概述 46
6.2 现场控制站的构成 46
6.3 操作站的构成 50
思考与练习 52
7.1 概述 53
第7章 DCS的软件系统 53
7.2 现场控制站的软件系统 54
7.2.1 实时数据库 54
7.2.2 输入输出软件 55
7.2.3 控制软件 55
7.3 操作站的软件系统 58
7.4 DCS的组态软件 59
思考与练习 64
8.1 概述 65
第8章 DCS的通信网络 65
8.2 DCS的通信网络体系 66
8.3 DCS的实时局域网 67
思考与练习 69
第9章 TDC-3000集散控制系统简介 70
9.1 系统基本结构 70
9.2 局域控制网络LCN及其模件 72
9.2.1 局域控制网络LCN 72
9.2.2 LCN网络上的模件 73
9.3 Data Hiway高速数据通路及其设备 85
9.3.1 Data Hiway通信网络 85
9.2.3 LCN网络节点地址设定规则 85
9.3.2 Data Hiway网络上所挂接的设备 86
9.4 UCN网络及其设备 87
9.4.1 UCN网络概述 87
9.4.2 UCN网络的组成 88
9.4.3 UCN网络上的设备 89
9.4.4 UCN网络节点地址设定规则 104
9.5 系统应用软件组态 104
9.5.1 NCF组态 105
9.5.3 过程数据点组态 108
9.5.2 UCN网络节点组态和PM/APM/HPM节点详细组态 108
9.5.4 历史组组态 120
9.5.5 流程图画面组态 121
9.5.6 自定义键组态 122
9.5.7 自由格式报表组态 124
9.5.8 区域数据库组态 125
9.5.9 CL/HPM（APM、PM）组态 129
9.6 故障案例及排除 131
思考与练习 133
第10章 Delta V集散控制系统简介 135
10.1 系统特点 135
10.2 系统结构 138
10.2.2 Delta V系统工作站 140
10.2.1 冗余的控制网络 140
10.2.3 Delta V系统控制器与I/O卡件 142
10.2.4 Delta V系统的规模 145
10.2.5 Delta V系统的软件 145
10.3 系统组态 147
10.3.1 Delta V浏览器的使用 147
10.3.2 投用控制器 148
10.3.3 控制策略的组态 151
10.4.1 硬件诊断 159
10.4 诊断 159
10.4.2 软件诊断 160
10.4.3 Delta V系统卡件的硬件诊断状态及故障处理措施 161
思考与练习 169
第11章 DCS系统的接地与故障诊断 170
11.1 DCS系统的接地 170
11.2 DCS的故障诊断 171
11.2.1 DCS系统故障的大体分类 172
11.2.2 DCS故障诊断步骤 173
思考与练习 174
第三篇 现场总线控制系统 175
12.1 现场总线的含义 176
第12章 现场总线概述 176
12.2 现场总线控制系统及其特点 177
12.2.1 现场总线控制系统的概念 177
12.2.2 现场总线系统的结构特点 178
12.2.3 现场总线系统的技术特点 179
12.2.4 现场总线的优点 180
12.3 现场总线标准 183
思考与练习 188
13.1 基金会现场总线概述 189
第13章 基金会现场总线 189
13.2 通信系统主要组成部分及相互关系 191
13.2.1 基金会现场总线物理层 193
13.2.2 基金会现场总线数据链路层 197
13.2.3 基金会现场总线应用层 199
13.2.4 基金会现场总线用户层 202
13.3 网络管理及系统管理 209
13.3.1 网络管理 209
13.3.2 系统管理 209
13.4.2 设备描述分层 211
13.4.1 设备描述（DD） 211
13.4 设备描述 211
13.4.3 设备描述语言DDL 212
13.5 系统组态 213
13.5.1 基金会现场总线系统的组态信息 213
13.5.2 系统组态 214
13.6 现场总线系统的安装 215
13.6.1 安装 215
13.6.2 总线供电与网络配置 219
思考与练习 221
14.1 PROFIBUS现场总线概述 224
第14章 PROFIBUS现场总线 224
14.2 PROFIBUS现场总线基本特征 225
14.2.1 PROFIBUS协议结构 226
14.2.2 PROFIBUS传输技术 227
14.2.3 PROFIBUS总线存取协议 232
14.3 PROFIBUS-DP简介 233
14.3.1 PROFIBUS-DP的基本功能 234
14.3.2 扩展DP功能 238
14.3.3 电子设备数据文件（GSD） 239
14.3.4 PROFIBUS-DP行规 239
14.4 PROFIBUS-PA简介 240
14.4.1 PROFIBUS-PA传输协议 241
14.4.2 PROFIBUS-PA设备行规 241
14.5 PROFIBUS-FMS简介 242
14.5.1 PROFIBUS-FMS应用层 242
14.5.2 PROFIBUS-FMS通信模型 243
14.5.3 通信对象与对象字典（OD） 243
14.5.4 PROFIBUS-FMS行规 243
思考与练习 244
15.1 总线的构成 245
第15章 现场总线在Delta V系统中的应用 245
15.2 总线的组态 248
15.2.1 现场总线块 249
15.2.2 总线仪表设备的状态 251
15.3 总线的诊断与调试 253
15.3.1 诊断 253
15.3.2 报警和警报的管理 254
15.3.3 总线的检查与设备调试 255
思考与练习 256
附录 257
主要参考文献 259