第1章 概论 1
1.1 集散控制系统出现的背景 1
1.2 集散控制系统的组成 2
1.2.1 分散过程监控装置 2
1.2.2 集中操作管理装置 3
1.2.3 通信系统 3
1.3 集散控制系统的基本功能 4
1.3.1 输入数据处理 4
1.3.3 控制功能 11
1.3.2 输出处理 11
1.3.4 通信功能 13
1.3.5 人—机接口功能 24
1.3.6 自诊断功能 25
1.3.7 冗余技术 25
1.4 集散控制系统的层次化结构 26
1.5 集散控制系统的优越性 27
1.6 集散控制系统的发展趋势 28
1.6.1 集散控制系统的发展 28
1.6.2 集散控制系统的展望 31
1.6.3 我国集散控制系统的发展概况 33
2.1 系统概述 35
第2章 TPS集散控制系统 35
2.2 分散过程监控装置 45
2.2.1 多功能控制器和先进多功能控制器 45
2.2.2 PM系列过程管理器 53
2.2.3 逻辑管理器（LM） 71
2.2.4 故障安全控制管理器（FSC） 73
2.3 集中操作管理装置 77
2.3.1 操作站 78
2.3.2 LCN模件 93
2.4 通信系统 99
2.4.1 数据高速公路（HW） 99
2.4.2 就地控制网络（LCN） 100
2.4.3 万能控制网络（UCN） 102
2.4.4 工厂信息网络（PIN） 102
2.4.5 现场总线网络 102
2.5 TPS系统软件组态 102
2.5.1 TPS系统的软件 102
2.5.2 系统设备组态 104
2.5.3 控制功能组态 107
2.5.4 CL编程与程序模块组态 111
2.5.5 操作画面组态 116
2.6 TPS系统在生产过程中的应用 119
2.6.1 工艺简介 119
2.6.2 系统配置 120
2.6.3 系统组态 128
第3章 Experion PKS集散控制系统 132
3.1 系统概述 132
3.2 分散过程监控装置 133
3.2.1 混合控制器 133
3.2.2 混合控制器的I/O系统 139
3.2.3 现场总线设备 141
3.2.4 数字视频管理站（DVM） 142
3.3 集中操作管理装置 142
3.3.1 操作员站 142
3.3.2 应用控制环境（ACE） 148
3.3.3 过程服务器 149
3.3.4 eServer 149
3.3.5 手持无线移动设备 150
3.4 过程通信网络 150
3.4.1 过程控制网络 150
3.4.2 容错以太网（FTE） 150
3.5 系统软件 151
3.5.1 控制组态软件 151
3.5.2 监控系统 157
3.5.3 实时数据库 159
3.5.4 OPC功能组件 162
3.5.5 应用软件包和应用编程接口 164
3.6 分布式系统结构 166
3.5.6 诊断软件 166
3.7 Experion PKS在生产过程中的应用 168
3.7.1 工艺简介 168
3.7.2 Experion PKS系统配置 169
3.7.3 主要控制回路 171
第4章 DeltaV集散控制系统 174
4.1 Delta V系统概述 174
4.1.1 Delta V系统的结构 174
4.1.2 Delta V系统的技术特点 175
4.2.1 Delta V控制器 177
4.2 分散过程控制装置 177
4.2.2 Delta V I/O卡件 179
4.3 集中操作管理装置 181
4.3.1 Professional Plus工作站 181
4.3.2 操作员工作站 183
4.3.3 应用工作站 184
4.4 Delta V控制网络 186
4.4.1 现场总线 186
4.4.2 冗余控制网络 187
4.4.3 Delta V与工厂管控网 187
4.5.1 组态软件 189
4.5 Delta V系统软件 189
4.5.3 操作管理软件 192
4.5.2 控制软件 192
4.5.4 诊断软件 194
4.6 Delta V在生产过程中的应用 195
4.6.1 工艺简介 195
4.6.2 控制方案 196
4.6.3 Delta V系统配置 197
4.6.4 系统组态 199
5.1 系统概述 201
5.1.1 系统特点 201
第5章 WebField ECS-100集散控制系统 201
5.1.2 系统结构 202
5.2 分散过程监控装置 203
5.2.1 控制站结构 203
5.2.2 控制站卡件 204
5.3 集中操作管理装置 209
5.4 通信系统 210
5.4.1 信息管理网 210
5.4.2 过程控制网SCnetⅡ 211
5.4.3 控制站内部网SBUS 212
5.5.2 组态软件 214
5.5.1 软件特点 214
5.5 系统软件SupView 214
5.5.3 实时监控软件 215
5.5.4 维护软件 216
5.6 WebField ECS-100在生产过程中的应用 216
5.6.1 工艺简介 217
5.6.2 控制方案 218
5.6.3 SUPCON Web Field ECS-100系统配置 220
5.6.4 系统组态 223
6.1 系统可靠性指标 228
6.1.1 可靠度R(t) 228
第6章 集散控制系统的可靠性 228
6.1.2 失效率λ(t) 230
6.1.3 平均故障间隔时间（MTBF） 232
6.1.4 平均故障修复时间（MTTR） 232
6.1.5 平均寿命m 232
6.1.6 利用率A 233
6.2 提高系统利用率的措施 234
6.2.1 提高元器件和设备的可靠性 234
6.2.2 提高系统对环境的适应能力 235
6.2.3 容错技术的应用 236
7.1 集散控制系统的评价 244
7.1.1 技术性能的评价 244
第7章 集散控制系统的评价与设计 244
7.1.2 使用性评价 248
7.1.3 可靠性与经济性评价 249
7.1.4 集散控制系统的选择 251
7.2 集散控制系统的设计 254
7.2.1 方案论证 254
7.2.2 方案设计 255
7.2.3 工程设计 256
8.1 集散控制系统的调试 264
8.1.1 工厂调试 264
第8章 集散控制系统的安装、调试与维护 264
8.1.2 现场调试 266
8.2 集散控制系统的安装 268
8.3 集散控制系统的验收 269
8.3.1 工厂验收 269
8.3.2 现场验收 270
8.4 集散控制系统的管理、维护及应用软件的再开发 272
8.4.1 DCS的管理 272
8.4.2 系统维护 272
8.4.3 系统应用软件的继续开发 272
9.1 现场总线控制系统概述 274
9.1.1 现场总线控制系统的发展 274
第9章 现场总线控制系统 274
9.1.2 现场总线控制系统的特点 276
9.1.3 现场总线国际标准 278
9.2 典型现场总线通信技术 287
9.2.1 开放系统互连（OSI）参考模型 287
9.2.2 基金会现场总线通信技术 290
9.2.3 Profibus现场总线通信技术 297
9.2.4 CAN现场总线通信技术 302
9.2.5 HART通信技术 305
9.3 现场总线控制系统构成 309
9.3.1 FCS的硬件构成 309
9.3.2 FCS的软件构成 311
9.4 现场总线控制系统的组态 315
9.4.1 组态的基本概念 315
9.4.3 网络组态 320
9.4.3 设备组态 320
9.4.4 控制策略组态 323
9.5 FCS与DCS的集成技术 325
9.5.1 现场总线与DCS输入／输出总线的集成 325
9.5.2 现场总线与DCS网络的集成 327
9.5.3 FCS与DCS的集成 328
附录 常用英文缩略语 330
参考文献 346