分散控制系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)
定 價(jià):45 元
叢書(shū)名:“十三五”普通高等教育規(guī)劃教材
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- 作者:梁庚 李文 李大中 白焰
- 出版時(shí)間:2019/2/1
- ISBN:9787111618188
- 出 版 社:機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類(lèi):TP273
- 頁(yè)碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開(kāi)本:16開(kāi)
分散控制系統(tǒng)是一種全面融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、測(cè)量控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)字通信技術(shù)、顯示與人機(jī)界面技術(shù)而成的工業(yè)控制系統(tǒng),具有控制分散、管理集中的特點(diǎn),在工業(yè)控制技術(shù)中占據(jù)主導(dǎo)地位。作為工業(yè)控制的先進(jìn)技術(shù),現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)與分散控制系統(tǒng)充分結(jié)合,對(duì)工業(yè)控制的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響。
本書(shū)將分散控制系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)有機(jī)結(jié)合,從分散控制系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)通信、控制設(shè)備、人機(jī)接口、控制組態(tài)、應(yīng)用案例以及現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)基礎(chǔ)知識(shí)和典型的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)等多個(gè)方面進(jìn)行了介紹。本書(shū)分為兩個(gè)部分,第1部分為分散控制系統(tǒng),包括分散控制系統(tǒng)概論、網(wǎng)絡(luò)通信、現(xiàn)場(chǎng)級(jí)、控制級(jí)、監(jiān)控級(jí)、控制算法、工程設(shè)計(jì)規(guī)范及評(píng)價(jià)與選擇、工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用案例;第2部分為現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng),包括現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的基本概念、特點(diǎn)以及通信協(xié)議模型和系統(tǒng)構(gòu)成、幾種典型的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)。
本書(shū)可作為高等院?刂、信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)教材,也可作為工業(yè)控制技術(shù)人員的參考資料。
將分散控制系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)有機(jī)結(jié)合
注重理論與實(shí)際相結(jié)合
內(nèi)容依托實(shí)際系統(tǒng),充分貼近讀者
分散控制系統(tǒng)(Distributed Control System,DCS)是以微處理器為基礎(chǔ),全面融合計(jì)算機(jī)技術(shù)、測(cè)量控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)字通信技術(shù)、顯示與人機(jī)界面技術(shù)而成的現(xiàn)代控制系統(tǒng)。其主要特性在于分散控制和集中管理,即對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作和管理,而控制任務(wù)則由不同的計(jì)算機(jī)控制裝置去完成。因此也有人將DCS稱(chēng)為集散控制系統(tǒng)。分散控制系統(tǒng)是生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)視、控制技術(shù)發(fā)展和計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的產(chǎn)物,但它更是在過(guò)程工業(yè)發(fā)展對(duì)新型控制系統(tǒng)的強(qiáng)烈需求下產(chǎn)生的。隨著工業(yè)發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步,DCS系統(tǒng)自20世紀(jì)70年代由美國(guó)霍尼韋爾(Honeywell)公司推出TDC-2000系統(tǒng)開(kāi)始至今,40余年間已經(jīng)經(jīng)歷了四代產(chǎn)品。第一代DCS具有集中型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn),采用了通信技術(shù)、CRT 顯示技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)的融合,實(shí)現(xiàn)了分散控制、集中管理的技術(shù)特色;第二代DCS的特點(diǎn)是系統(tǒng)功能的擴(kuò)大、增強(qiáng)以及數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的發(fā)展;第三代DCS將局域網(wǎng)技術(shù)充分融入工業(yè)控制中;第四代DCS則以信息技術(shù)(IT)為核心,具有信息化、集成化、混合控制、分散性和開(kāi)放性的特點(diǎn)。
經(jīng)歷了四代的技術(shù)發(fā)展,DCS從幼稚走到成熟,確立了工業(yè)控制的技術(shù)主導(dǎo)地位,已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制中迅速普及,廣泛用于電力、石化、冶金、建材、制藥等各行業(yè),成為過(guò)程控制系統(tǒng)的核心。分散控制系統(tǒng)的應(yīng)用大幅度地提高了生產(chǎn)過(guò)程的安全性、經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性和可靠性。
隨著控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)字化作為一種趨勢(shì)正在從工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的決策層、管理層、監(jiān)控層和控制層一直滲透到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的出現(xiàn),使數(shù)字通信技術(shù)迅速占領(lǐng)工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)中模擬量信號(hào)的最后一塊領(lǐng)地,與DCS充分結(jié)合起來(lái),F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)具有現(xiàn)場(chǎng)級(jí)數(shù)字化、多節(jié)點(diǎn)串行通信以及全分散化控制的特點(diǎn),使DCS的功能更加強(qiáng)大,顯著簡(jiǎn)化了DCS現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),并可實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程診斷和智能化管理,F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)這一全數(shù)字化的、全開(kāi)放式的、可互操作的新型控制系統(tǒng),代表了工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中一個(gè)新紀(jì)元的開(kāi)始,并將對(duì)該領(lǐng)域的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
本書(shū)分為兩個(gè)部分,第一部分為分散控制系統(tǒng)。第1章為分散控制系統(tǒng)概論;第2章介紹了分散控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信;第3章詳細(xì)介紹了分散控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)級(jí);第4章闡述了分散控制系統(tǒng)的控制級(jí);第5章介紹了分散控制系統(tǒng)的監(jiān)控級(jí);第6章介紹了分散控制系統(tǒng)中的控制算法;第7章給出了分散控制系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)規(guī)范及評(píng)價(jià)與選擇的依據(jù);第8章介紹了分散控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。
第二部分為現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)。其中第9章介紹了現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的基本概念、特點(diǎn)以及通信協(xié)議模型和系統(tǒng)構(gòu)成;第10章介紹了幾種典型的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)。
本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中,充分注意到了理論與實(shí)際相結(jié)合,內(nèi)容依托實(shí)際系統(tǒng),充分貼近讀者,既包含了必要的基本概念和基本理論,又與工程實(shí)際相結(jié)合,介紹了相關(guān)理論在實(shí)踐中的應(yīng)用。
梁庚編著了本書(shū)第1、3、8、10章,同時(shí)參與編著了第2、7、9章的部分內(nèi)容;北京國(guó)電智深控制技術(shù)有限公司研發(fā)部李文高級(jí)工程師編著了第4~6章;華北電力大學(xué)(保定)李大中教授和華北電力大學(xué)白焰教授參與編著了第2、7、9章的部分內(nèi)容。全書(shū)由梁庚統(tǒng)稿。本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中參考了大量的相關(guān)書(shū)籍和文獻(xiàn)資料,本書(shū)作者向這些文獻(xiàn)資料的作者致以誠(chéng)摯的謝意。
由于作者水平有限,書(shū)中必然存在錯(cuò)誤和不當(dāng)之處,敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
目錄
前言
第1章分散控制系統(tǒng)概論
11概述
111基地式儀表
112單元組合儀表
113組裝式儀表
114直接數(shù)字控制系統(tǒng)(DDC系統(tǒng))
115分散控制系統(tǒng)的產(chǎn)生和發(fā)展
116儀控系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程總結(jié)
117DCS目前存在的問(wèn)題和未來(lái)的發(fā)展
12分散控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
121現(xiàn)場(chǎng)級(jí)
122控制級(jí)
123監(jiān)控級(jí)
124管理級(jí)
13分散控制系統(tǒng)的特點(diǎn)
14分散控制系統(tǒng)與工業(yè)40
141工業(yè)40簡(jiǎn)述
142基于工業(yè)40的分散控制系統(tǒng)
15習(xí)題
第2章分散控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信
21網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)
211網(wǎng)絡(luò)通信原理
212數(shù)據(jù)交換方式
213通信介質(zhì)
214通信協(xié)議
22分散控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)通信
221分散控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)通信特點(diǎn)
222分散控制系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
223分散控制系統(tǒng)中的工業(yè)以太網(wǎng)
224分散控制系統(tǒng)工業(yè)以太網(wǎng)的交換技術(shù)
225分散控制系統(tǒng)中的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)通信技術(shù)
23習(xí)題
第3章分散控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)級(jí)
31基于傳統(tǒng)儀控系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)級(jí)
32基于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)級(jí)
33習(xí)題
第4章分散控制系統(tǒng)的控制級(jí)
41過(guò)程控制站
411過(guò)程控制站的基本結(jié)構(gòu)
412過(guò)程控制站的硬件系統(tǒng)
413過(guò)程控制站的軟件系統(tǒng)
42數(shù)據(jù)采集站
43習(xí)題
第5章分散控制系統(tǒng)的監(jiān)控級(jí)
51運(yùn)行員站
511運(yùn)行員站的結(jié)構(gòu)
512運(yùn)行員站的功能
52工程師站
521工程師站的作用與構(gòu)成
522基于工程師站的組態(tài)設(shè)計(jì)
53歷史數(shù)據(jù)站
531歷史數(shù)據(jù)站的功能
532歷史數(shù)據(jù)的類(lèi)型和特點(diǎn)
54計(jì)算站
55習(xí)題
第6章分散控制系統(tǒng)中的控制算法
61常用的模擬量控制算法
611PID控制
612前饋控制
613大延遲系統(tǒng)的控制
62先進(jìn)控制算法
621預(yù)測(cè)控制
622自適應(yīng)控制
63習(xí)題
第7章分散控制系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)規(guī)范及評(píng)價(jià)與選擇
71分散控制系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)規(guī)范
711DCS工程設(shè)計(jì)總體要求
712設(shè)計(jì)原則與職責(zé)分工
713控制站(過(guò)程控制站)
714操作員站
715工程師操作站
716通信系統(tǒng)
717軟件配備、應(yīng)用軟件、軟件組態(tài)文件與軟件組態(tài)
718DCS工程設(shè)計(jì)程序
719DCS控制室設(shè)計(jì)
7110DCS供電、接地、防雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)
7111DCS驗(yàn)收測(cè)試、安裝、聯(lián)調(diào)與投運(yùn)
72分散控制系統(tǒng)的評(píng)價(jià)與選擇
721分散控制系統(tǒng)的評(píng)價(jià)
722分散控制系統(tǒng)的選擇
73習(xí)題
第8章分散控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
81EDPF-NT Plus系統(tǒng)及其應(yīng)用
811EDPF-NT Plus 系統(tǒng)簡(jiǎn)介
812EDPF-NT Plus在電站超超臨界機(jī)組控制中的應(yīng)用
82Symphony系統(tǒng)及其應(yīng)用
821Symphony系統(tǒng)簡(jiǎn)介
822Symphony系統(tǒng)在電站超臨界機(jī)組控制中的應(yīng)用
83Ovation系統(tǒng)及其應(yīng)用
831Ovation系統(tǒng)簡(jiǎn)介
832Ovation系統(tǒng)在鋼鐵廠(chǎng)高爐控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
84TELEPERM XP系統(tǒng)及其應(yīng)用
841TELEPERM XP系統(tǒng)簡(jiǎn)介
842TELEPERM XP在核電站控制中的應(yīng)用
85習(xí)題
第9章現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)
91現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)概述
911現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的概念與含義
912現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的特點(diǎn)
913現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的核心與基礎(chǔ)
914現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
92現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)數(shù)據(jù)通信協(xié)議模型
921通信協(xié)議分層
922物理層
923數(shù)據(jù)鏈路層
924應(yīng)用層
925用戶(hù)層
93現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)的構(gòu)成
931具有兩層結(jié)構(gòu)的FCS
932具有3層結(jié)構(gòu)的FCS
933由DCS擴(kuò)展而成的FCS
94習(xí)題
第10章幾種典型的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)
101FF現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)
1011FF概述
1012FF的通信系統(tǒng)
1013FF的網(wǎng)絡(luò)管理
1014FF的系統(tǒng)管理
102WorldFIP現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)
1021WorldFIP概述
1022WorldFIP的通信系統(tǒng)
1023WorldFIP的網(wǎng)絡(luò)管理
1024WorldFIP的安全性
103CAN現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)
1031CAN總線(xiàn)概述
1032CAN總線(xiàn)的通信系統(tǒng)
1033CAN總線(xiàn)性能特點(diǎn)
104PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)
1041PROFIBUS概述
1042PROFIBUS的主要技術(shù)構(gòu)成和特性
1043PROFIBUS-DP
1044PROFIBUS-PA
1045PROFIBUS-FMS
1046Profinet
105DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)
1051DeviceNet概述
1052DeviceNet的通信技術(shù)
106習(xí)題
參考文獻(xiàn)