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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 eServer149

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SCnetⅡ211

5.4.3 控制站内部网SBUS212

5.5.2 组态软件214

5.5.1 软件特点214

5.5 系统软件SupView214

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m232

6.1.6 利用率A233

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