集散控制系统应用技术

 集散控制系统（DCS）技术与产品在工业生产与民用工程自动化应用中占主要地位。随着生产过程工艺技术不断更新和产品质量不断提高，各种类型、不同功能和大小规模的集散控制系统在各个领域得到了更广泛的应用。进入21世纪以来，不但工业生产离不开集散控制技术，而且我们生活的各个方面也越来越与集散控制系统相关。随着控制系统技术不断发展，特别是自动化和信息化的不断融合，集散控制系统变得越来越重要。例如，在大型公众文化文艺活动中，大规模的灯光和道具背景都可以采用集散控制系统来实现控制。由于具有数字控制、网络通信、监控组态和决策信息处理的功能，集散控制成为了工业和工程控制系统的主要应用形式。集散控制系统在航空航天工程、能源工程、石油与化学工程、生产流水线、制造过程、交通车辆控制、工程测量系统、安全监控系统、环境工程中起着重要的作用。
 集散控制系统应用对象广泛，控制系统结构复杂，全球重要企业的集散控制产品众多，从事控制系统应用的工程技术人员开发、应用和维护集散控制有很多问题需要解决。大多数集散控制应用工程师是由企业进行专门的培训来掌握DCS的，而这往往只针对单一系统产品。为了帮助现场工程师和技术人员进一步掌握DCS技术和应用，我们编写了此书，特别介绍了集散控制系统的监控组态软件和应用设备。本书也可作为大专院校相关专业的教学用书或参考书。全书共分5章，包括集散控制系统概论、现场总线与网络技术、集散控制系统监控组态软件、集散控制系统仪表、集散控制系统应用案例。
 在本书的编写过程中，潘雷、时红军参加了部分工作，在此表示感谢；同时对提供资料的单位和个人表示感谢。
 由于编者水平有限，加之时间仓促，不足之处在所难免，恳请读者批评指正。

　　本书从集散控制系统的基础讲起，详细介绍了集散控制系统框架和原理、DCS系统应用的现场总线与网络技术、集散控制系统监控组态软件的原理和应用、集散控制系统仪表等内容，最后给出了集散控制系统经典应用案例。
 本书可供有关工程技术人员阅读，可作为DCS系统开发、应用的培训教材和技术手册，也可作为大专院校计算机、自动化、电气工程和仪器仪表专业的教学参考书。

第1章 集散控制系统概论
 1.1 集散控制系统的体系结构
 1.2 集散控制系统网络与通信
 1.2.1 企业网络信息系统
 1.2.2 企业集散控制系统(DCS)
第2章 现场总线与网络技术
 2.1 现场总线的基本概念
 2.1.1 现场总线分布式网络系统
 2.1.2 现场总线自动控制系统
 2.2 现场总线的特点
 2.2.1 现场总线系统的结构特点
 2.2.2 现场总线系统的技术特点
 2.3 现场总线的类型
 2.3.1 现场总线的标准
 2.3.2 现场总线开放系统互连模型基础
 2.4 现场总线协议规范
 2.4.1 FF现场总线协议规范
 2.4.2 LonWorks现场总线协议规范
 2.4.3 PROFIBUS现场总线协议规范
 2.4.4 CAN现场总线协议规范
 2.4.5 DeviceNet现场总线协议规范
 2.4.6 HART的现场总线协议规范
 2.4.7 Modbus的现场总线协议规范
 2.4.8 ASi的现场总线协议规范
 2.5 全球重要企业的现场总线系统
 2.5.1 罗克韦尔(Rockwell)集散控制系统
 2.5.2 西门子集散控制系统
 2.5.3 ABB现场总线控制系统
 2.5.4 施耐德集散控制系统
 2.5.5 三菱集散控制系统
 2.5.6 欧姆龙(OMRON)集散控制系统
 2.5.7 中科博微集散控制系统
 2.5.8 浙大中控集散控制系统
第3章 集散控制系统监控组态软件
 3.1 监控组态软件的结构
 3.1.1 系统监控组态软件组成
 3.1.2 组态软件的数据流
 3.2 监控与组态软件图形界面
 3.2.1 监控组态软件图形功能
 3.2.2 监控组态软件图形组态内容
 3.2.3 监控组态软件图形组态技术
 3.3 DCS监控与组态软件网络通信
 3.3.1 监控系统组态通信方式与实现方法
 3.3.2 监控软件与现场设备之间的通信
 3.3.3 监控与组态软件的OPC通信
 3.4 DCS监控与组态软件的组态
 3.4.1 监控组态软件的系统组态
 3.4.2 现场总线监控组态软件的变量组态
 3.4.3 现场总线监控组态软件的消息组态
 3.4.4 DCS监控组态软件的设备组态
 3.5 全球重要企业的监控组态软件
 3.5.1 FOXBORO——I/A Series
 3.5.2 NI——LabVIEW
 3.5.3 Intellution——iFIX
 3.5.4 亚控科技——组态王
第4章 集散控制系统仪表
 4.1 过程控制现场总线仪表
 4.1.1 现场总线温度测量仪表
 4.1.2 现场总线压力测量仪表
 4.1.3 现场总线流量测量仪表
 4.1.4 现场总线变量转换仪表
 4.2 运动控制现场总线仪表
 4.2.1 位置测量与控制仪表和设备
 4.2.2 速度测量与控制仪表和设备
 4.3 人机交互现场总线仪表
 4.3.1 人机界面仪表
 4.3.2 编程器与组态设备
第5章 集散控制系统应用案例
 5.1 集散控制系统在钢铁工业中的应用
 5.1.1 集散控制在系统干熄焦系统中的应用
 5.1.2 钢铁集团公司高炉集散控制系统
 5.1.3 集散控制系统在热轧机上的应用
 5.1.4 钢铁企业中板厂集散控制系统
 5.2 集散控制系统在化工生产过程中的应用
 5.2.1 集散控制系统在丁二烯生产装置中的应用
 5.2.2 集散控制系统在焦化厂制苯生产中的应用
 5.2.3 集散控制系统在锅炉过程控制中的应用
 5.3 DCS在能源工程中的应用
 5.3.1 集散控制系统在电厂的应用
 5.3.2 集散控制系统在热能网行业的应用
 5.4 集散控制系统在工业制造中的应用
 5.4.1 JVH工程公司汽车部件制造机器的现场总线应用
 5.4.2 BOPP 薄膜生产线集散控制系统应用实例
 5.5 集散控制系统在环境工程中的应用
 5.5.1 水处理厂集散控制系统应用
 5.5.2 自来水厂集散控制系统应用
参考文献