《"十二五"职业教育国家规划教材·全国高等职业教育工业生产自动化技术系列规划教材·经典系列:集散控制系统原理及其应用(第2版)》 张德泉 9787121246197,7121246198
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《"十二五"职业教育国家规划教材·全国高等职业教育工业生产自动化技术系列规划教材·经典系列:集散控制系统原理及其应用(第2版)》可作为高等职业院校“工业生产自动化技术”及“计算机控制技术”专业的教材，亦可适用于化工、石油化工、炼油、冶金、电力、轻工、建材、食品等行业从事工业自动化仪表的技术工人技能培训和自学，也可作为从事本行业的工程技术人员相大中专院校师生的参考书。
作者简介
张德泉，兰州石化职业技术学院，教授，长期担任集散控制系统原理及应用省级精品课程的教学工作，拥有丰富的教学经验和实践经验。
目录
绪论（1）
第1章计算机控制系统概述（6）
1.1计算机控制系统的组成（6）
1.1.1基本概念（6）
1.1.2系统（7）
1.1.3软件系统（8）
1.2计算机控制系统的应用类型（8）
1.2.1数据采集系统（8）
1.2.2直接数字控制系统（9）
1.2.3监督计算机控制系统（9）
1.2.4分级控制系统（10）
1.2.5集散控制系统（11）
1.2.6现场总线控制系统（11）
1.3信号处理（12）
1.3.1输入信号处理（12）
1.3.2输出信号处理（17）
1.4PID控制算法（18）
1.4.1理想PID控制算法（18）
1.4.2理想PID控制算法的改进（20）
本章小结（21）
思考题与习题（22）
第2章集散控制系统基础知识（23）
2.1集散控制系统的体系结构（23）
2.2集散控制系统的硬件结构（26）
2.2.1现场控制站（26）
2.2.2操作站（28）
2.2.3冗余技术（29）
2.3集散控制系统的软件体系（30）
2.3.1集散控制系统的系统软件（30）
2.3.2集散控制系统的组态软件（30）
2.4集散控制系统的基本功能（31）
2.4.1现场控制站的基本功能（31）
2.4.2操作站的基本功能（35）
2.4.3自诊断功能（36）
2.5数据通信技术（37）
2.5.1数据通信原理（37）
2.5.2通信网络（40）
2.5.3通信协议（45）
2.5.4现场总线简介（48）
本章小结（52）
思考题与习题（52）
第3章TDC—3000和TPS／PKS集散控制系统（54）
3.1TDC—3000系统概述（54）
3.1.1TDC—3000系统构成（54）
3.1.2TDC—3000系统特点（57）
3.2TPS系统概述（58）
3.2.1TPS系统构成（58）
3.2.2TPS系统特点（61）
3.3PKS系统简介（62）
3.3.1PKS系统构成（63）
……
3.4TPS系统的分散过程控制装置（66）
3.4.1过程管理站（67）
3.4.2先进过程管理站（74）
3.4.3高性能过程管理站（76）
3.4.4逻辑管理站（79）
3.4.5故障安全控制器（81）
3.5TPS系统的集中操作管理装置（82）
3.5.1全局用户操作站（82）
3.5.2应用模件（95）
3.5.3先进应用模件（95）
3.5.4应用处理平台（96）
3.5.5历史模件（96）
3.5.6重建归档模件（97）
3.6应用组态（97）
3.6.1常用操作命令（97）
3.6.2网络组态文件组态（99）
3.6.3NIM组态（101）
3.6.4控制功能组态（103）
3.7TPS系统在工业生产装置上的应用（106）
3.7.1工艺简介（106）
3.7.2系统配置（107）
3.7.3主要控制方案（108）
本章小结（111）
思考题与习题（114）
第4章CENTUM—CS集散控制系统（115）
4.1系统概述（115）
4.1.1系统构成（116）
4.1.2系统特点（117）
4.2现场控制站（118）
4.2.1硬件构成（119）
4.2.2卡件功能（121）
4.3操作监视站（124）
4.3.1硬件构成（124）
4.3.2基本功能（125）
4.4通用操作（125）
4.5画面的监视和操作（130）
4.6工程师站（131）
4.6.1工程师站功能（131）
4.6.2CS3000系统软件安装（132）
4.6.3系统项目生成（133）
4.6.4组态操作（134）
4.6.5系统测试（138）
4.7CENTUM—CS在工业生产装置上的应用（138）
4.7.1工艺简介（138）
4.7.2系统配置（139）
4.7.3主要控制方案（139）
本章小结（141）
思考题与习题（141）
第5章JX—300X集散控制系统（142）
5.1JX—300X系统基础知识（142）
5.1.1总体概述（142）
5.1.2通信网络（144）
5.1.3系统主要特点（147）
5.2系统组态（149）
5.2.1基本概念（149）
5.2.2组态软件（150）
5.2.3组态软件SCKey（151）
5.2.4流程图绘制（157）
5.3系统实时监控（159）
5.3.1概述（159）
5.3.2屏幕认识（161）
5.3.3实时监控操作画面（161）
5.4系统调试与维护（162）
5.4.1系统调试（162）
5.4.2系统维护（163）
5.5JX—300XP系统在工业生产装置上的应用（165）
5.5.1工艺简介（165）
5.5.2系统配置（166）
5.5.3主要控制方案（167）
本章小结（169）
思考题与习题（169）
第6章其他集散控制系统简介（170）
6.1I／AS系统（170）
6.1.1通信系统（170）
6.1.2I／AS系统硬件（172）
6.1.3I／AS系统软件（175）
6.2MACS系统（176）
6.2.1MACS系统的组成（177）
6.2.2现场控制站（FCS）（178）
6.2.3操作员站（OPS）（180）
6.2.4MACS系统软件（182）
本章小结（185）
思考题与习题（186）
第7章现场总线控制系统（187）
7.1现场总线概述（187）
7.1.1现场总线的基本概念（187）
7.1.2现场总线技术发展概况（189）
7.1.3几种典型的现场总线（191）
7.2现场总线控制系统构成原理（195）
7.2.1现场总线控制系统的硬件（196）
7.2.2现场总线控制系统的软件（198）
7.3DletaV现场总线控制系统简介（200）
7.3.1系统概述（200）
7.3.2DeltaV系统的构成（201）
7.3.3DeltaV系统在工业生产过程控制中的应用（203）
本章小结（206）
思考题与习题（206）
第8章紧急停车系统（207）
8.1紧急停车系统的基本概念（207）
8.1.1紧急停车系统的类型和特点（207）
8.1.2安全等级及标准（210）
8.1.3安全系统的常用指标（212）
8.1.4安全系统应用的场合（214）
8.2冗余控制器（214）
8.2.1冗余控制器的构成（214）
8.2.2冗余控制器的工作原理（216）
8.2.3冗余控制器的特点（216）
8.3ESD在工业生产装置上的应用（217）
8.3.1工艺简介（217）
8.3.2系统配置（217）
8.3.3主要控制方案及其组态（222）
本章小结（225）
思考题与习题（225）
第9章集散控制系统实践训练（226）
9.1JX—300XDCS实训（227）
9.1.1实训装置认识（227）
9.1.2AdvanTrol软件包的安装（230）
9.1.3系统组态（233）
9.1.4流程图绘制（250）
9.1.5系统实时监控（254）
9.2MACS组态实训（259）
9.2.1单容水箱液位定值控制系统（259）
9.2.2水箱液位串级控制系统（268）
9.3TPSGUS作图实训（276）
9.3.1DisplayBuilder流程图绘制（276）
9.3.2PictureEditor流程图绘制（280）
附录AJX—300X集散控制系统实训装置（285）
A.1JX—300XDCS实训装置概述（285）
A.1.1工艺设备（285）
A.1.2现场仪表（285）
A.1.3工艺流程图说明（286）
A.2系统硬件（286）
A.2.1控制站设备（286）
A.2.2操作站设备（293）
附录BTHSA—1型生产过程自动化技术综合实训装置（294）
B.1概述（294）
B.2模拟被控对象（294）
B.2.1工艺设备（295）
B.2.2检测装置（295）
B.2.3执行器（295）
B.3综合实训平台（296）
B.3.1控制屏组件（296）
B.3.2集散控制系统组件（297）
序言
集散控制系统是以微处理器为基础，综合运用了计算机技术、图形显示技术、信息处理技术、网络通信技术和自动控制技术，对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一种计算机综合控制系统。随着科学技术的发展，集散控制系统正向着计算机集成制造系统（CIMS）、计算机集成过程系统（CIPS）和现场总线控制系统（FCS）方向飞速发展。怎样将这些新知识、新技术、新方法、新规范（标准）融合到教学实践中去，培养出既掌握一定的专业理论知识，又具有较强的专业实践技能的高素质应用型人才，已成为高等职业院校教学工作的新课题和新任务。
为了适应教学要求，2007年作者与相关院校的一线老师，在充分调研和分析的基础上，一起编写了《集散控制系统原理及其应用》一书。由于本书内容实用，突出了高等职业教育注重实践技能训练和动手能力培养的特色，出版至今，深受读者的喜爱和欢迎。随着教学改革的不断深入，本书对应的《集散控制系统原理及应用》课程于2008年荣获省级精品课程，配备了相关课程网站，为学生在线学习和相关院校教师授课提供了很大方便。
2013年，教育部启动“十二五职业教育规划教材”评审工作，本书有幸成为第一批获得立项并顺利通过审核的教材，这是对编者的肯定，更是一种鞭策，我们需要更加努力的做好这本书，来答谢每一位读者。
本书的第二版教材注重内容的实用性、先进性、通用性和典型性。按照“以必需、够用为度”的原则，精选教学内容，精心设计实验实训内容。在讲述计算机控制系统基本知识的基础上，介绍当今世界应用较为广泛的新型集散控制系统的结构、原理及其在工业领域的应用实例。通过实际案例分析和实验实训操作，使学生学到真正有用的、实用的知识和技能。为了方便教学，在每一章的开头列出了知识目标和技能目标，结尾列出了内容小结，并编写了思考题与习题。
全书9章，理论和实验实训授课总计约78学时。授课教师可根据本校情况，对书本中的内容进行选择、补充、删减和处理，拟定授课计划，以满足教学需要。
本书由张德泉任主编，金强、常慧玲任副主编。绪论和第2章由张德泉编写，第1章、第9章第2节和附录B由李红萍编写，第3章和第9章第3节由金强编写，第4章由王世文编写，第5章、第9章第1节和附录A由常慧玲编写，第6章由王银锁编写，第7章和第8章由李征宏编写。全书由张德泉统稿，王林主审。
在本书编写过程中得到了中国石油兰州石化公司、兰州石化职业技术学院等单位的领导和朋友们的支持和帮助，并参考了大量的相关书籍和文献资料。编者向这些为本书的编写提供帮助的人们和文献资料的作者致以诚挚的谢意！
由于编者水平有限，书中难免存在错误和不妥之处，恳请读者批评指正。
编者
2014年10月
文摘
版权页：
插图：
①奇偶检验。奇偶检验是在传递字节后附加一位校验位。该校验位根据字节内容取1或0。奇校验时传送字节与校验位中“1”的数目为奇数，偶校验时传送字节与校验位中“1”的数目为偶数。接收端按同样的校验方式对接收到的信息进行校验。如发送时规定为奇校验，若收到的字符及校验位中“1”的数目为奇数，则认为传输正确，否则，认为传输错误。例如，采用偶校验方法传送一个字节01100001，发送端在字节后添加校验位1，使带校验位数据中1的个数为偶数，即叭1000011。接收端收到该数据后，同样检查数据中1的个数，若为偶数，则认为数据正确，将01100001取走：若为奇数，则表明传输错误，采取进一步纠错措施。奇偶校验只能检测出奇数个信息位出错的情况，而差错的位置不能确定。
②循环冗余码校验。在所传输的信息中附加冗余度的方法是一种常用的差错控制方法。这种方法的基本原理是在传输的信息中按照规定附加一定数量的冗余位。有了冗余位，真正有用的代码数就少于所能组合成的全部代码数。这样，当代码在传输过程中出现错误，并且使接收到的代码与有用的代码不一致时，说明发生了错误。
《"十二五"职业教育国家规划教材·全国高等职业教育工业生产自动化技术系列规划教材·经典系列:集散控制系统原理及其应用(第2版)》可作为高等职业院校“工业生产自动化技术”及“计算机控制技术”专业的教材，亦可适用于化工、石油化工、炼油、冶金、电力、轻工、建材、食品等行业从事工业自动化仪表的技术工人技能培训和自学，也可作为从事本行业的工程技术人员相大中专院校师生的参考书。
作者简介
张德泉，兰州石化职业技术学院，教授，长期担任集散控制系统原理及应用省级精品课程的教学工作，拥有丰富的教学经验和实践经验。
目录
绪论（1）
第1章计算机控制系统概述（6）
1.1计算机控制系统的组成（6）
1.1.1基本概念（6）
1.1.2系统（7）
1.1.3软件系统（8）
1.2计算机控制系统的应用类型（8）
1.2.1数据采集系统（8）
1.2.2直接数字控制系统（9）
1.2.3监督计算机控制系统（9）
1.2.4分级控制系统（10）
1.2.5集散控制系统（11）
1.2.6现场总线控制系统（11）
1.3信号处理（12）
1.3.1输入信号处理（12）
1.3.2输出信号处理（17）
1.4PID控制算法（18）
1.4.1理想PID控制算法（18）
1.4.2理想PID控制算法的改进（20）
本章小结（21）
思考题与习题（22）
第2章集散控制系统基础知识（23）
2.1集散控制系统的体系结构（23）
2.2集散控制系统的硬件结构（26）
2.2.1现场控制站（26）
2.2.2操作站（28）
2.2.3冗余技术（29）
2.3集散控制系统的软件体系（30）
2.3.1集散控制系统的系统软件（30）
2.3.2集散控制系统的组态软件（30）
2.4集散控制系统的基本功能（31）
2.4.1现场控制站的基本功能（31）
2.4.2操作站的基本功能（35）
2.4.3自诊断功能（36）
2.5数据通信技术（37）
2.5.1数据通信原理（37）
2.5.2通信网络（40）
2.5.3通信协议（45）
2.5.4现场总线简介（48）
本章小结（52）
思考题与习题（52）
第3章TDC—3000和TPS／PKS集散控制系统（54）
3.1TDC—3000系统概述（54）
3.1.1TDC—3000系统构成（54）
3.1.2TDC—3000系统特点（57）
3.2TPS系统概述（58）
3.2.1TPS系统构成（58）
3.2.2TPS系统特点（61）
3.3PKS系统简介（62）
3.3.1PKS系统构成（63）
……
3.4TPS系统的分散过程控制装置（66）
3.4.1过程管理站（67）
3.4.2先进过程管理站（74）
3.4.3高性能过程管理站（76）
3.4.4逻辑管理站（79）
3.4.5故障安全控制器（81）
3.5TPS系统的集中操作管理装置（82）
3.5.1全局用户操作站（82）
3.5.2应用模件（95）
3.5.3先进应用模件（95）
3.5.4应用处理平台（96）
3.5.5历史模件（96）
3.5.6重建归档模件（97）
3.6应用组态（97）
3.6.1常用操作命令（97）
3.6.2网络组态文件组态（99）
3.6.3NIM组态（101）
3.6.4控制功能组态（103）
3.7TPS系统在工业生产装置上的应用（106）
3.7.1工艺简介（106）
3.7.2系统配置（107）
3.7.3主要控制方案（108）
本章小结（111）
思考题与习题（114）
第4章CENTUM—CS集散控制系统（115）
4.1系统概述（115）
4.1.1系统构成（116）
4.1.2系统特点（117）
4.2现场控制站（118）
4.2.1硬件构成（119）
4.2.2卡件功能（121）
4.3操作监视站（124）
4.3.1硬件构成（124）
4.3.2基本功能（125）
4.4通用操作（125）
4.5画面的监视和操作（130）
4.6工程师站（131）
4.6.1工程师站功能（131）
4.6.2CS3000系统软件安装（132）
4.6.3系统项目生成（133）
4.6.4组态操作（134）
4.6.5系统测试（138）
4.7CENTUM—CS在工业生产装置上的应用（138）
4.7.1工艺简介（138）
4.7.2系统配置（139）
4.7.3主要控制方案（139）
本章小结（141）
思考题与习题（141）
第5章JX—300X集散控制系统（142）
5.1JX—300X系统基础知识（142）
5.1.1总体概述（142）
5.1.2通信网络（144）
5.1.3系统主要特点（147）
5.2系统组态（149）
5.2.1基本概念（149）
5.2.2组态软件（150）
5.2.3组态软件SCKey（151）
5.2.4流程图绘制（157）
5.3系统实时监控（159）
5.3.1概述（159）
5.3.2屏幕认识（161）
5.3.3实时监控操作画面（161）
5.4系统调试与维护（162）
5.4.1系统调试（162）
5.4.2系统维护（163）
5.5JX—300XP系统在工业生产装置上的应用（165）
5.5.1工艺简介（165）
5.5.2系统配置（166）
5.5.3主要控制方案（167）
本章小结（169）
思考题与习题（169）
第6章其他集散控制系统简介（170）
6.1I／AS系统（170）
6.1.1通信系统（170）
6.1.2I／AS系统硬件（172）
6.1.3I／AS系统软件（175）
6.2MACS系统（176）
6.2.1MACS系统的组成（177）
6.2.2现场控制站（FCS）（178）
6.2.3操作员站（OPS）（180）
6.2.4MACS系统软件（182）
本章小结（185）
思考题与习题（186）
第7章现场总线控制系统（187）
7.1现场总线概述（187）
7.1.1现场总线的基本概念（187）
7.1.2现场总线技术发展概况（189）
7.1.3几种典型的现场总线（191）
7.2现场总线控制系统构成原理（195）
7.2.1现场总线控制系统的硬件（196）
7.2.2现场总线控制系统的软件（198）
7.3DletaV现场总线控制系统简介（200）
7.3.1系统概述（200）
7.3.2DeltaV系统的构成（201）
7.3.3DeltaV系统在工业生产过程控制中的应用（203）
本章小结（206）
思考题与习题（206）
第8章紧急停车系统（207）
8.1紧急停车系统的基本概念（207）
8.1.1紧急停车系统的类型和特点（207）
8.1.2安全等级及标准（210）
8.1.3安全系统的常用指标（212）
8.1.4安全系统应用的场合（214）
8.2冗余控制器（214）
8.2.1冗余控制器的构成（214）
8.2.2冗余控制器的工作原理（216）
8.2.3冗余控制器的特点（216）
8.3ESD在工业生产装置上的应用（217）
8.3.1工艺简介（217）
8.3.2系统配置（217）
8.3.3主要控制方案及其组态（222）
本章小结（225）
思考题与习题（225）
第9章集散控制系统实践训练（226）
9.1JX—300XDCS实训（227）
9.1.1实训装置认识（227）
9.1.2AdvanTrol软件包的安装（230）
9.1.3系统组态（233）
9.1.4流程图绘制（250）
9.1.5系统实时监控（254）
9.2MACS组态实训（259）
9.2.1单容水箱液位定值控制系统（259）
9.2.2水箱液位串级控制系统（268）
9.3TPSGUS作图实训（276）
9.3.1DisplayBuilder流程图绘制（276）
9.3.2PictureEditor流程图绘制（280）
附录AJX—300X集散控制系统实训装置（285）
A.1JX—300XDCS实训装置概述（285）
A.1.1工艺设备（285）
A.1.2现场仪表（285）
A.1.3工艺流程图说明（286）
A.2系统硬件（286）
A.2.1控制站设备（286）
A.2.2操作站设备（293）
附录BTHSA—1型生产过程自动化技术综合实训装置（294）
B.1概述（294）
B.2模拟被控对象（294）
B.2.1工艺设备（295）
B.2.2检测装置（295）
B.2.3执行器（295）
B.3综合实训平台（296）
B.3.1控制屏组件（296）
B.3.2集散控制系统组件（297）
序言
集散控制系统是以微处理器为基础，综合运用了计算机技术、图形显示技术、信息处理技术、网络通信技术和自动控制技术，对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一种计算机综合控制系统。随着科学技术的发展，集散控制系统正向着计算机集成制造系统（CIMS）、计算机集成过程系统（CIPS）和现场总线控制系统（FCS）方向飞速发展。怎样将这些新知识、新技术、新方法、新规范（标准）融合到教学实践中去，培养出既掌握一定的专业理论知识，又具有较强的专业实践技能的高素质应用型人才，已成为高等职业院校教学工作的新课题和新任务。
为了适应教学要求，2007年作者与相关院校的一线老师，在充分调研和分析的基础上，一起编写了《集散控制系统原理及其应用》一书。由于本书内容实用，突出了高等职业教育注重实践技能训练和动手能力培养的特色，出版至今，深受读者的喜爱和欢迎。随着教学改革的不断深入，本书对应的《集散控制系统原理及应用》课程于2008年荣获省级精品课程，配备了相关课程网站，为学生在线学习和相关院校教师授课提供了很大方便。
2013年，教育部启动“十二五职业教育规划教材”评审工作，本书有幸成为第一批获得立项并顺利通过审核的教材，这是对编者的肯定，更是一种鞭策，我们需要更加努力的做好这本书，来答谢每一位读者。
本书的第二版教材注重内容的实用性、先进性、通用性和典型性。按照“以必需、够用为度”的原则，精选教学内容，精心设计实验实训内容。在讲述计算机控制系统基本知识的基础上，介绍当今世界应用较为广泛的新型集散控制系统的结构、原理及其在工业领域的应用实例。通过实际案例分析和实验实训操作，使学生学到真正有用的、实用的知识和技能。为了方便教学，在每一章的开头列出了知识目标和技能目标，结尾列出了内容小结，并编写了思考题与习题。
全书9章，理论和实验实训授课总计约78学时。授课教师可根据本校情况，对书本中的内容进行选择、补充、删减和处理，拟定授课计划，以满足教学需要。
本书由张德泉任主编，金强、常慧玲任副主编。绪论和第2章由张德泉编写，第1章、第9章第2节和附录B由李红萍编写，第3章和第9章第3节由金强编写，第4章由王世文编写，第5章、第9章第1节和附录A由常慧玲编写，第6章由王银锁编写，第7章和第8章由李征宏编写。全书由张德泉统稿，王林主审。
在本书编写过程中得到了中国石油兰州石化公司、兰州石化职业技术学院等单位的领导和朋友们的支持和帮助，并参考了大量的相关书籍和文献资料。编者向这些为本书的编写提供帮助的人们和文献资料的作者致以诚挚的谢意！
由于编者水平有限，书中难免存在错误和不妥之处，恳请读者批评指正。
编者
2014年10月
文摘
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①奇偶检验。奇偶检验是在传递字节后附加一位校验位。该校验位根据字节内容取1或0。奇校验时传送字节与校验位中“1”的数目为奇数，偶校验时传送字节与校验位中“1”的数目为偶数。接收端按同样的校验方式对接收到的信息进行校验。如发送时规定为奇校验，若收到的字符及校验位中“1”的数目为奇数，则认为传输正确，否则，认为传输错误。例如，采用偶校验方法传送一个字节01100001，发送端在字节后添加校验位1，使带校验位数据中1的个数为偶数，即叭1000011。接收端收到该数据后，同样检查数据中1的个数，若为偶数，则认为数据正确，将01100001取走：若为奇数，则表明传输错误，采取进一步纠错措施。奇偶校验只能检测出奇数个信息位出错的情况，而差错的位置不能确定。
②循环冗余码校验。在所传输的信息中附加冗余度的方法是一种常用的差错控制方法。这种方法的基本原理是在传输的信息中按照规定附加一定数量的冗余位。有了冗余位，真正有用的代码数就少于所能组合成的全部代码数。这样，当代码在传输过程中出现错误，并且使接收到的代码与有用的代码不一致时，说明发生了错误。
| ISBN | 9787121246197,7121246198 |
|---|---|
| 出版社 | 电子工业出版社 |
| 作者 | 张德泉 |
| 尺寸 | 16 |