本書是一本綜合性和工程性強的專業(yè)課教材，共分7章。本書以控制理論、計算機技術、通信技術、關鍵歷史事件為出發(fā)點，系統(tǒng)講述了過程控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程及趨勢；詳細梳理了可編輯邏輯控制器、集散控制系統(tǒng)、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)等典型過程控制系統(tǒng)的產(chǎn)生、發(fā)展、未來，關鍵技術及典型應用；以過程監(jiān)控系統(tǒng)為載體，分析實際控制系統(tǒng)的架構及關鍵技術；由過程控制系統(tǒng)過渡至信息系統(tǒng)，分析企業(yè)信息化系統(tǒng)中的先進理論和技術；從工程實現(xiàn)角度切入，闡述過程控制系統(tǒng)設計與開發(fā)全流程，便于讀者掌握和鞏固理論知識。本書注重基礎知識與工程應用融合，以具有筆者科研特色的冶金過程控制為實例，分析了流程工業(yè)動態(tài)發(fā)展及過程控制前沿問題；重視過程控制系統(tǒng)發(fā)展歷程的分析，引導讀者思考未來的發(fā)展方向。
本書既可作為理工科高年級本科生的教材或參考書目使用，也可供自動控制及相關領域的廣大工程技術人員和科研人員參考。
第一章 緒論
第一節(jié) 過程控制與過程控制系統(tǒng)
一、過程控制
二、過程控制系統(tǒng)
第二節(jié) 集中式過程控制系統(tǒng)
一、基地式儀表控制系統(tǒng)
二、單元組合儀表控制系統(tǒng)
三、組裝式儀表控制系統(tǒng)
四、集中式計算機控制系統(tǒng)
第三節(jié) 網(wǎng)絡化過程控制系統(tǒng)
一、集散控制系統(tǒng)
二、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)
三、工業(yè)以太網(wǎng)技術
四、流程工業(yè)綜合自動化系統(tǒng)
第四節(jié) 過程控制系統(tǒng)的發(fā)展方向
一、面向大數(shù)據(jù)的智能控制與決策方法——新一代人工智能
二、“一網(wǎng)到底”的工業(yè)網(wǎng)絡架構——工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)
三、強大的算力支撐——工業(yè)云平臺
四、典型案例
習題
第二章 可編程邏輯控制器
第一節(jié) 產(chǎn)生與發(fā)展
一、可編程邏輯控制器的產(chǎn)生
二、可編程邏輯控制器的發(fā)展趨勢
第二節(jié) 技術與特點
一、可編程邏輯控制器的系統(tǒng)組成
二、可編程邏輯控制器的工作原理
三、可編程邏輯控制器的特點
第三節(jié) 西門子系列可編程邏輯控制器
一、S7-300系列的可編程邏輯控制器
二、S7-400系列的可編程邏輯控制器
習題
第三章 集散控制系統(tǒng)
第一節(jié) 集散控制系統(tǒng)的產(chǎn)生和發(fā)展
一、集散控制系統(tǒng)的產(chǎn)生
二、集散控制系統(tǒng)的特點
三、集散控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程
四、集散控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
第二節(jié) 集散控制系統(tǒng)結構與構成方式
一、現(xiàn)場級
二、控制級
三、監(jiān)控級
四、管理級
五、網(wǎng)絡拓撲結構與通信
第三節(jié) 典型集散控制系統(tǒng)
一、西門子PCS7系列集散控制系統(tǒng)
二、浙大中控JX-300XP集散控制系統(tǒng)
習題
第四章 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)和工業(yè)以太網(wǎng)
第一節(jié) 工業(yè)通信技術概述
一、網(wǎng)絡通信原理
二、網(wǎng)絡拓撲結構
三、通信協(xié)議
四、控制系統(tǒng)中的通信技術
第二節(jié) 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)及其發(fā)展
一、現(xiàn)場總線技術的產(chǎn)生與發(fā)展
二、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的分類與結構
三、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的特點
第三節(jié) 現(xiàn)場總線的技術特點及應用
一、現(xiàn)場總線通信協(xié)議模型
二、常見的現(xiàn)場總線
三、Profibus現(xiàn)場總線
第四節(jié) 工業(yè)以太網(wǎng)及其通信協(xié)議
一、工業(yè)以太網(wǎng)的產(chǎn)生和發(fā)展
二、工業(yè)以太網(wǎng)的特點
三、常用的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議
習題
第五章 過程監(jiān)控系統(tǒng)
第一節(jié) 過程監(jiān)控系統(tǒng)及其發(fā)展
一、過程監(jiān)控系統(tǒng)的產(chǎn)生
二、過程監(jiān)控系統(tǒng)關鍵技術的發(fā)展歷程
三、過程監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
第二節(jié) 過程監(jiān)控系統(tǒng)的技術與特點
一、人機接口技術
二、OPC技術
三、數(shù)據(jù)庫技術
四、過程監(jiān)控系統(tǒng)的特點
第三節(jié) 基于WinCC平臺的煉焦生產(chǎn)過程實時監(jiān)控系統(tǒng)
一、煉焦生產(chǎn)過程
二、煉焦生產(chǎn)過程系統(tǒng)需求分析
三、煉焦生產(chǎn)過程實時監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)
習題
第六章 企業(yè)信息化系統(tǒng)
第一節(jié) 企業(yè)信息化系統(tǒng)及其發(fā)展歷程
一、企業(yè)信息化系統(tǒng)的產(chǎn)生
二、企業(yè)信息化系統(tǒng)的發(fā)展歷程
三、企業(yè)信息化系統(tǒng)的發(fā)展方向
第二節(jié) 企業(yè)信息化系統(tǒng)特征與解決方案
一、流程工業(yè)簡介
二、三層架構模型
三、企業(yè)信息化系統(tǒng)的軟件架構
四、鋼鐵冶金鐵前信息化系統(tǒng)
第三節(jié) 智能化的企業(yè)信息化系統(tǒng)
一、智能制造
二、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)
三、工業(yè)大腦
習題
第七章 過程控制系統(tǒng)工程設計與開發(fā)
第一節(jié) 控制系統(tǒng)工程設計概述
一、控制系統(tǒng)工程設計基礎
二、控制系統(tǒng)工程設計規(guī)范
三、控制系統(tǒng)工程設計方法與步驟
四、典型工業(yè)過程控制系統(tǒng)實施過程
第二節(jié) 鍋爐控制系統(tǒng)需求分析
一、控制系統(tǒng)工藝流程分析
二、系統(tǒng)控制需求說明與安全分析
三、控制對象特性分析
第三節(jié) 控制系統(tǒng)方案設計
一、工藝流程圖設計
二、控制系統(tǒng)回路設計
三、系統(tǒng)開車順序及安全聯(lián)鎖設計
第四節(jié) 控制系統(tǒng)仿真設計
一、SMPT-1000仿真對象
二、控制系統(tǒng)體系結構
三、控制系統(tǒng)現(xiàn)場控制級及過程控制通道
四、控制系統(tǒng)仿真流程設計
五、控制系統(tǒng)回路算法實現(xiàn)
習題
主要參考文獻
附錄
附錄一 中英文縮寫對照表
附錄二 大事年表
附錄三 基于PCS7鍋爐綜合控制系統(tǒng)的管道儀表流程圖
附錄四 工藝流程圖常用管道儀表流程圖說明
附錄五 SMPT-1000實驗對象X4～X7端子通道默認配置功能
附錄六 連續(xù)功能圖程序編寫模塊管腳功能表
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