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詳細書籍分類

分散控制系統(DCS)和現場總線控制系統(FCS)及其工程設計

( 簡體 字)
作者:李占英類別:1. -> 電子工程 -> 電子電氣
譯者:
出版社:電子工業出版社分散控制系統(DCS)和現場總線控制系統(FCS)及其工程設計 3dWoo書號: 41866
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NT售價: 245

出版日:7/1/2015
頁數:280
光碟數:0
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印刷:黑白印刷語系: ( 簡體 版 )
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ISBN:9787121263675
作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 
作者序:

譯者序:

前言:

隨著計算機技術、通信技術、測量控制技術、信號處理技術、顯示技術、大規模集成電路技術、軟件技術、人機接口技術及其他高新技術的發展,分散控制系統(DCS)和現場總線控制系統(FCS)也得到了相應發展。分散控制系統(DCS)是實現工業自動化和企業信息化最好的系統平臺,自引入我國以來,為提高大型工業生產裝置的自動化水平做出了突出貢獻,成為當今工業過程控制的主流。由于這門技術的發展和更新很快,所以要求技術人員具有計算機使用能力和不斷學習的能力。
本書十分重視實際控制工程設計能力的培養,從應用角度出發,力求學以致用,力圖形成內容簡明、集系統性和實用性于一體的通用教材。為此,本書在編寫的過程中,注重實際應用方面的需要,著重介紹分散控制系統的概念、原理、結構、設計與實際應用的基本性和通用性,學生通過課堂學習或自學本書也能基本掌握分散控制系統的原理及工程設計的方法。
本書分為上、下兩篇。上篇為基礎知識篇(第1∼9章),主要介紹分散控制系統的知識體系,循序漸進,講清系統的基本概念、原理、特點及方法,強調理論聯系實際,每章后均附有思考題,便于讀者掌握所學內容。為了使本書成為一本比較實用的分散控制系統的快速入門教科書,編寫時層次較清晰,實用性強。第1章介紹分散控制系統的基本概念和發展。第2章介紹分散控制系統的網絡通信。第3章著重講述分散控制系統的過程控制站的相關知識。第4章介紹運行員操作站的相關知識。第5章介紹工程師站與組態軟件的相關知識。第6章介紹分散控制系統的評價與選擇方法等。第7章介紹現場總線系統與DCS系統的區別及現場總線系統的基本構成。第8章介紹現場總線通信系統。第9章介紹現場總線的基本設備情況。
下篇為工程應用篇(第10章和第11章),第10章詳細介紹DCS系統設計的一般過程,組態、調試及分散系統的安裝與驗收,并以電加熱爐系統和MACS在空分行業中對氧氣的睎ㄠ惆謈馬牷A詳細介紹了分散控制系統的工程組態設計。第11章介紹FCS系統設計的一般過程及注意事項,著重通過CAN總線介紹現場總線控制系統應用設計實例。
本書不僅適合自動化系統、電氣、計算機網絡、自動控制工程等領域的工程技術人員閱讀使用,也可作為高等學校自動化、電氣工程及自動化等相關專業的本科高年級或研究生的教學用書。
本書由大連工業大學李占英主編,初紅霞任副主編。第1∼3章和附錄A由初紅霞編寫,第4章由王君祥(黑龍江工程學院)編寫,第5∼7章和第10章由李占英編寫,第8章和第9章由杜鵑(黑龍江工程學院)編寫,第 11章由于浩洋(黑龍江工程學院)編寫,全書由李占英統稿。另外,參加本書編寫的還有管殿柱、李文秋、宋一兵、王獻紅、談世哲、付本國、趙景波和管玥。本書在編寫過程中得到了大連工業大學、杭州和利時公司等有關同志從各方面給予的熱情支持和幫助,在此表示衷心的感謝。
限于編者水平和實踐經驗有限,書中錯誤之處在所難免,懇請讀者批評、指正。
編 者
內容簡介:

本書以“使廣大學生、工程技術人員掌握分散控制系統(DCS)和現場總線控制系統(FCS)的應用及設計,初步具備DCS/FCS的設計和應用能力”為目標,由淺入深地介紹了DCS和FCS的組成及工作原理,并以實際的工程設計為例,使讀者了解工程設計思想和過程。通過學、例、練相結合的方式,使讀者可以迅速掌握DCS/FCS及其工程應用的相關知識。

目錄:

上篇 基礎知識篇
第1章 緒論 2
1.1 分散控制系統概述 2
1.1.1 分散控制系統(DCS)的概念 2
1.1.2 分散控制系統的特點 3
1.1.3 分散控制系統的發展歷程 5
1.2 DCS典型產品及特點 9
1.3 分散控制系統的發展趨勢 12
1.4 現場總線概述 15
1.4.1 現場總線的產生 15
1.4.2 現場總線的特點 16
1.4.3 現場總線的發展趨勢 17
1.5 思考題 17
第2章 DCS的通信網絡系統 18
2.1 網絡和數據通信原理 18
2.1.1 通信網絡系統的基本組成 18
2.1.2 基本概念及術語 19
2.1.3 工業數據通信 21
2.1.4 數據交換方式 22
2.1.5 信道 23
2.1.6 差錯控制 26
2.2 數據通信系統結構 30
2.2.1 通信系統的結構 31
2.2.2 通信網絡的拓撲結構 32
2.3 DCS中的控制網絡標準和協議 33
2.3.1 協議的參考模型 33
2.3.2 物理層協議 34
2.3.3 鏈路層協議 35
2.3.4 網絡層協議 36
2.3.5 傳輸層和會話層協議 37
2.3.6 高層協議 38
2.3.7 網絡設備 39
2.4 本章小結 42
2.5 思考題 43
第3章 DCS的過程控制站 44
3.1 DCS的體系結構 44
3.2 過程控制站的結構 50
3.3 基本控制單元 53
3.3.1 基本控制單元硬件 54
3.3.2 基本控制單元軟件 81
3.3.3 基本控制單元的可靠性措施 92
3.4 本章小結 96
3.5 思考題 97
第4章 運行員操作站 98
4.1 運行員操作站的結構 98
4.2 MMI基本功能 101
4.3 記錄與報表 110
4.4 歷史數據庫檢索及處理 111
4.5 其他類型的人機接口 111
4.6 人機接口的發展介紹 112
4.7 本章小結 113
4.8 思考題 113
第5章 工程師站與組態軟件 114
5.1 工程師站在DCS中的作用 114
5.2 工程師站的組成 117
5.3 工程師站在DCS中所處的地位 117
5.4 系統組態 118
5.4.1 組態軟件 118
5.4.2 系統組態與其他設計方法的區別 120
5.4.3 過程控制站的組態 120
5.4.4 運行員操作站的組態 124
5.4.5 組態的在線調試 126
5.5 MACS的應用組態流程 127
5.6 本章小結 129
5.7 思考題 130
第6章 DCS的性能指標與評價 131
6.1 分散控制系統的性能指標簡要介紹 131
6.2 分散型控制系統的評價準則 133
6.2.1 可靠性與經濟性評價 134
6.2.2 技術性能評價 139
6.2.3 使用性能評價 141
6.2.4 控制系統軟件可靠性及評價 142
6.3 DCS的選擇原則 145
6.4 本章小結 146
6.5 思考題 146
第7章 現場總線控制系統 147
7.1 現場總線及現場總線控制系統的定義 147
7.2 DCS、PLC與FCS 148
7.3 幾種典型的現場總線 149
7.3.1 Profibus現場總線 149
7.3.2 CAN總線 151
7.3.3 基金會現場總線 152
7.3.4 LonWorks總線 155
7.4 現場總線控制系統的構成 157
7.5 設計現場總線控制系統的方法 159
7.6 現場總線控制系統的組態 161
7.7 現場總線控制系統的調試與維護 163
7.8 本章小結 164
7.9 思考題 164
第8章 現場總線通信系統 165
8.1 現場總線通信系統概述 165
8.1.1 現場總線通信系統與ISO/OSI參考模型的關系 165
8.1.2 Profibus現場總線通信系統的主要組成部分 167
8.2 Profibus物理層 167
8.2.1 Profibus-DP的RS-485傳輸 168
8.2.2 Profibus-DP的光纖傳輸 170
8.3 Profibus數據鏈路層 171
8.3.1 Profibus介質訪問控制 171
8.3.2 Profibus報文格式 172
8.3.3 Profibus地址編碼方式 174
8.3.4 Profibus數據鏈路層提供的服務 175
8.4 Profibus應用層 176
8.5 Profibus用戶層 178
8.5.1 Profibus-DP用戶層概述 178
8.5.2 DDLM功能 179
8.5.3 用戶接口 180
8.5.4 Profibus-DP行規 181
8.6 本章小結 181
8.7 思考題 182
第9章 現場總線設備 183
9.1 現場總線設備的分類與特點 183
9.1.1 現場總線設備的分類 183
9.1.2 現場總線設備的特點 184
9.2 現場總線差壓變送器 185
9.2.1 概述 185
9.2.2 工作原理 186
9.3 現場總線溫度變送器 188
9.3.1 概述 188
9.3.2 工作原理 188
9.3.3 溫度檢測元件 189
9.4 現場總線閥門定位器 191
9.4.1 概述 191
9.4.2 工作原理 191
9.5 現場總線電動執行器 193
9.5.1 概述 193
9.5.2 工作原理 193
9.6 現場總線-氣壓轉換器 194
9.6.1 概述 194
9.6.2 工作原理 194
9.7 電流-現場總線轉換器 196
9.7.1 概述 196
9.7.2 工作原理 196
9.7.3 安裝和校驗 197
9.8 現場總線-電流轉換器 198
9.8.1 概述 198
9.8.2 工作原理 198
9.9 現場總線接口類設備 199
9.9.1 概述 199
9.9.2 工作原理 200
9.9.3 安裝與維護 201
9.9.4 其他總線接口設備 202
9.10 現場總線電源類設備 203
9.10.1 概述 203
9.10.2 工作原理 204
9.11 現場總線附件類設備 205
9.12 本章小結 206
9.13 思考題 207
下篇 工程應用篇
第10章 DCS的工程設計 210
10.1 DCS的應用設計與實施的一般過程 210
10.2 DCS總體設計 211
10.2.1 可行性研究設計及總體設計 211
10.2.2 DCS初步設計 211
10.2.3 施工圖詳細設計 214
10.3 DCS系統的工程化設計 217
10.4 DCS的組態與調試 219
10.5 分散型控制系統的安裝與驗收 219
10.6 電加熱鍋爐溫度控制工程案例 220
10.6.1 系統概述 220
10.6.2 系統的初步設計 220
10.6.3 電加熱鍋爐控制方案的確定 222
10.7 MACS在空分行業中對氧氣的睎ㄠ惆 229
10.8 本章小結 234
10.9 思考題 234
第11章 FCS的工程設計 235
11.1 FCS的工程設計原則 235
11.2 FCS的工程設計方法 236
11.3 FCS控制系統的設計過程 237
11.3.1 總體方案設計 238
11.3.2 控制系統的初步設計 240
11.4 FCS的工程控制系統的應用舉例 240
11.4.1 設計概述 240
11.4.2 系統網絡拓撲結構及參數配置 241
11.4.3 系統硬件設計 244
11.4.4 系統軟件設計 249
11.4.5 系統抗干擾措施 254
11.5 本章小結 256
11.6 思考題 256
附錄A 新一代DCS的體系結構和技術特點 258
A.1 促進新一代DCS形成的原因 258
A.2 新一代DCS的體系結構 259
A.3 新一代DCS的主要功能和技術特征 262
參考文獻 270
序: