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第一章 分散型控制系统概论1

第一节 分散型控制系统的概念1

一、集中型控制系统和分散型控制系统1

二、集散系统分散控制的内涵3

三、分散型控制系统与分布式计算机系统4

四、集散系统的全系统信息综合管理5

第二节 分散型控制系统的基本结构6

一、第一代集散系统的基本结构6

二、第二代集散系统的基本结构7

三、第三代集散系统的基本结构9

四、集成分散控制系统的基本结构10

第三节 分散型控制系统的发展历程11

一、集中型计算机控制阶段11

二、计算机与模拟仪表混合式分散控制阶段12

三、第一代集散系统13

四、第二代集散系统15

五、第三代集散系统16

第四节 分散型控制系统的特点17

一、自律性极强的单元结构17

五、强管理能力18

四、局部网络通讯技术18

二、完善的控制功能18

三、统领全局的窗口功能18

六、高可靠性系统19

七、系统构成灵活，扩展方便19

第五节 典型分散型控制系统概述19

一、各国知名集散系统简介19

二、TDG-3000的开发过程和系统介绍20

三、GENTUM系统概述26

四、第三代集散系统的典型代表——I/AS系统33

一、过程控制单元PGU的结构原理41

第二章 分散过程控制装置41

第一节 PGU的一般特性及其功能块算法原理41

二、PGU的一般功能特性43

三、PGU功能块算法原理46

第二节 连续量控制器54

一、基本控制器的构造54

二、基本控制器的功能特性59

三、基本控制器的信号处理与工作程序64

四、基本控制器的组态66

一、多功能控制器的基本构成69

第三节 批量控制器69

二、多功能控制器的功能原理71

三、SOPL程序实现批量控制77

第四节 数据采集装置84

一、PIU的种类和结构85

二、PIU的数据库90

三、PIU的报告功能95

四、数据采集装置与通讯系统98

第五节 单回路调节器98

一、单回路调节器的特点99

二、单回路调节器的基本构成100

三、单回路调节器的功能特性103

四、单回路调节器的编程109

五、单回路调节器构成的小集散系统111

第三章 分散型控制系统的通讯系统113

第一节 局部网络技术基础113

一、局部网络技术概论113

二、数据通讯的概念114

三、局部网络技术的关键点117

四、局部网络通讯协议120

五、实用局部网络Ethernet简介127

六、网络之间的互连接口129

第二节 分散型控制系统通讯的一般特性130

一、分散型控制系统通讯的特点131

二、分散型控制系统通讯网络协议132

三、分散型控制系统的通讯系统的分层模型133

第三节 分散型控制系统早期的通讯系统剖析134

一、高速数据公路通讯系统构成134

二、高速公路通讯指挥器135

三、HW接口卡138

四、HW通讯139

五、通讯系统可靠性考虑143

第四节 现代集散系统通讯系统部析145

一、GENTUM HF总线146

二、关于高级数据链路控制规程HDLG146

三、HF总线通讯的网络存取控制149

四、HF总线中的令牌机制151

五、HF总线通讯的实现151

六、GENTUM的光通讯系统155

第四章 分散型控制系统的集中操作与信息管理156

第一节 集散系统的人-机接口156

一、过程控制系统人-机接口的发展156

二、集散系统人-机接口的功能特点157

三、操作站的构成159

四、操作站画面显示及机理160

五、集散系统的操作中心164

第二节 操作站功能及实例剖析164

一、集散系统操作站的技术发展164

二、TDG-3000的增强性能操作站EOS剖析165

三、第三代集散系统的操作站——GENTUM—XL的EOPS187

第三节 分散型控制系统信息综合管理195

一、集散系统的上位机管理195

二、集散系统信息综合管理模件202

三、集散系统的全系统智能自动化214

第五章 分散型控制系统的可靠性工程216

第一节 可靠性工程基础216

一、系统可靠性和可靠性指标216

二、可靠性指标的预测方法219

三、常见系统可靠度计算221

四、可修复系统的可靠性224

三、系统控制回路分析227

第二节 典型集散系统可靠性分析229

五、软件可靠性问题229

一、提高系统硬件的平均无故障工作时间230

二、减小系统硬件的平均修复时间MTTR234

三、集散系统应用的容错技术236

四、系统分散化结构提高了系统有效度243

五、全系统的多级操作控制244

第三节 集散系统可靠性评价248

一、集散系统的广义可靠性评价——系统可信度248

二、集散系统可靠性的实用三准则249

三、集散系统可靠性设计的若干准则250

一、美国集散系统概观253

第一节 集散系统大观253

第六章 分散型控制系统的设计与应用253

二、日本集散系统综述259

三、西欧集散系统简介262

第二节 集散系统的评价265

一、自动控制系统的一般评价274

二、系统科技水平评价方法276

三、集散系统技术性能的评价277

四、集散系统使用性能的评价286

五、集散系统性能评价的相对性286

第三节 集散系统的选择287

一、生产过程和用户对系统的要求是选择集散系统的基础288

二、系统评价是选择集散系统的前提288

三、投资规模和投资回收率是选择集散系统的重要条件289

七、系统选择必须考虑用户的技术管理水平290

四、维护、维修成本是选择集散系统的一项经济原则290

五、系统生命周期与技术先进性的权衡290

六、系统选择必须考虑系统扩展290

第四节 集散系统应用举例之一——TDC-2000系统在宝钢初轧厂均热炉控制中的应用292

一、宝钢初轧厂（均热炉）生产过程概况292

二、初轧厂均热炉控制要求293

三、宝钢初轧厂TDG-2000系统对均热炉的控制294

四、TDC-2000实现最佳空燃比控制298

五、宝钢初轧厂均热炉TDG-2000控制系统评议300

第五节 集散系统应用举例之二——TDC-3000BASIC系统在仪征化纤涤纶一厂聚酯装置上的应用301

一、仪征化纤涤纶一厂聚酯生产中的TDG-3000系统301

二、TDG-3000系统对聚酯粘度的控制304

第六节 中小规模分散型控制系统的应用——靖远电厂200MW机组YEWPACKMARXⅡ控制系统312

一、工程概况与技术要求312

二、系统总体设计315

三、三冲量全程给水调节 的YEW PAGK MARKⅡ系统316

四、三冲量全程给水调节 的顺序控制320

第七节 第三代DGS的应用——济南涤纶厂配套工程的I/AS系统323

一、工程概述324

二、I/A S系统配置324

四、系统操作站设计特点334

第一节 MAP技术基础335

一、MAP的大背景——计算机工业控制系统335

第七章 分散型控制系统的发展与未来335

二、MAP的诞生和发展337

三、MAP的网络及节 点结构341

第二节 DCS系统向MAP的发展345

一、MAP向过程工业进军345

二、DGS的局部网络向MAP靠拢346

三、过程工业控制MAP实例分析348

二、专利现场总线的发展353

第三节 DCS的现场总线353

一、智能变送器技术的发展353

三、现场总线标准化354

第四节 DCS与GIM系统356

一、工业控制系统的大统一理论——GIM系统356

二、GIM的构成358

三、GIM系统的实现与系统集成师358

四、GIM系统对MAP和DGS的影响360

参考文献361