分布式控制系統(tǒng)（DCS）設(shè)計與應(yīng)用實例

第1章 DCS基本原理和發(fā)展歷程
1. 1 什么是DCS
1. 2 控制系統(tǒng)概述
1. 2. 1 控制系統(tǒng)的基本組成
1. 2. 2 測量方法和測量裝置
1. 2. 3 控制方法和運算處理裝置
1. 2. 4 控制的執(zhí)行方法和執(zhí)行裝置
1. 2. 5 控制系統(tǒng)各要素的關(guān)系
1. 2. 6 控制系統(tǒng)的人機界面
1. 2. 7 直接控制與監(jiān)督控制
1. 2. 8 本書的要點
1. 3 DCS的發(fā)展歷史
1. 3. 1 控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史
1. 3. 2 儀表控制系統(tǒng)的基本概念
1. 3. 3 早期的儀表控制系統(tǒng)--基地式儀表
1. 3. 4 近代儀表控制系統(tǒng)--單元式組合儀表
1. 3. 5 數(shù)字式單回路調(diào)節(jié)器SLC
1. 3. 6 計算機控制系統(tǒng)
1. 3. 7 控制系統(tǒng)從模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)的演進
1. 3. 8 分布式控制系統(tǒng)的產(chǎn)生及其特點
1. 3. 9 DCS的發(fā)展歷程
1. 4 DCS的體系結(jié)構(gòu)
1. 4. 1 ECS的基本構(gòu)成
1. 4. 2 ECS的軟件
1. 4. 3 DCS的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
1. 4. 4 DCS的物理結(jié)構(gòu)及硬件構(gòu)成
1. 5 幾種it算機控制系統(tǒng)的比較
1. 5. 1 以PLC構(gòu)成的控制系統(tǒng)／監(jiān)督控制系統(tǒng)
1. 5. 2 SCADA系統(tǒng)
1. 5. 3 PCBased監(jiān)督／控制系統(tǒng)
1. 6 幾種典型的DCS簡介
1. 6. 1 Honeywell公司的TUC-3000系統(tǒng)
1. 6. 2 ABB公司的Industrial IT系統(tǒng)
1. 6. 3 和利時公司的HOLLiAS系統(tǒng)
1. 7 DCS的應(yīng)用開發(fā)設(shè)計. 調(diào)試與檢驗
1. 7. 1 DCS的應(yīng)用開發(fā)設(shè)計
1. 7. 2 對DCS性能指標的簡要介紹
第2章 最新DCS的體系結(jié)構(gòu)和技術(shù)特點
2. 1 促進第四代DCS形成的原因
2. 1. 1 用戶需求的拉動
2. 1. 2 相關(guān)技術(shù)的成熟發(fā)展
2. 2 第四代DCS的體系結(jié)構(gòu)
2. 2. 1 現(xiàn)場儀表層
2. 2. 2 裝置控制層
2. 2. 3 工廠監(jiān)控與管理層
2. 2. 4 企業(yè)經(jīng)營管理層
2. 3 第四代DCS的主要功能和技術(shù)特征
2. 3. 1 第四代DCS的典型代表
2. 3. 2 第四代DCS的信息化
2. 3. 3 第四代DCS的集成化
2. 3. 4 DCS變成真正的混合控制系統(tǒng)
2. 3. 5 DCS包含DCS功能并進一步分散化
2. 3. 6 DCS平臺開放型與應(yīng)用服務(wù)專業(yè)化
2. 4 國內(nèi)DCS的發(fā)展狀況舉例
2. 4. 1 HOLLiAS系統(tǒng)的產(chǎn)品家族及結(jié)構(gòu)
2. 4. 2 HOLLiAS的MES功能
2. 4. 3 HOLLiAS控制功能HOLLiAS-MACS
2. 4. 4 HOLLiAS控制層硬件
2. 4. 5 HOLLiAS控制層軟件
2. 4. 6 HOLLiAS-LEC邏輯和嵌入式控制器Logic & Embedded Controller
2. 4. 7 HOLLiAS-VSI車站信號聯(lián)鎖系統(tǒng)
2. 4. 8 HOLLiAS-PADS工廠電站綜合自動化系統(tǒng)
2. 4. 9 HOLLiAS專業(yè)化的解決方案
2. 5 結(jié)論
第3章 DCS控制層軟件
3. 1 DCS控制層軟件功能簡介
3. 1. 1 控制器的能力與執(zhí)行效率
3. 1. 2 控制器運行管理和維護能力
3. 1. 3 控制器層數(shù)據(jù)的一致性
3. 2 DCS的信號采集與數(shù)據(jù)預(yù)處理
3. 2. 1 模擬量數(shù)據(jù)的采集和轉(zhuǎn)換過程
3. 2. 2 信號采集的主要處理
3. 2. 3 數(shù)據(jù)的預(yù)處理
3. 3 DCS控制器上的實時數(shù)據(jù)組織和管理
3. 3. 1 DCS控制器的一般任務(wù)結(jié)構(gòu)
3. 3. 2 控制器的串行化處理
3. 4 IEC61131-3控制編程語言與軟件模型
3. 4. 1 IEC61131-3簡介
3. 4. 2 編程基礎(chǔ)與編程過程
3. 4. 3 IEC61131-3標準的基本內(nèi)容
3. 4. 4 IEC61131-3的軟件模型
3. 4. 5 五種編程語言介紹
3. 4. 6 應(yīng)用舉例
3. 4. 7 IEC61131-3標準在DCS中的實際運用
3. 5 Batch控制
3. 5. 1 引言
3. 5. 2 Batch控制的國際標準
3. 5. 3 批量控制標準S88. 01
第4章 DCS的監(jiān)督控制軟件及人機界面
4. 1 概述
4. 1. 1 數(shù)據(jù)采集
4. 1. 2 事件分析
4. 1. 3 信息存儲和管理
4. 1. 4 二次計算
4. 1. 5 圖形界面
4. 1. 6 遠程控制操作
4. 1. 7 DCS的組態(tài)工具
4. 1. 8 DCS的外部接口規(guī)范
4. 2 DCS監(jiān)控層應(yīng)用功能設(shè)計
4. 2. 1 現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集功能
4. 2. 2 報警監(jiān)視功能
4. 2. 3 日志 事件 管理服務(wù)器的功能
4. 2. 4 事故追憶功能
4. 2. 5 事件順序記錄功能
4. 2. 6 二次高級計算功能
4. 2. 7 DCS的人機界面
4. 2. 8 DCS的遠程操作控制
4. 3 典型的DCS監(jiān)控軟件組態(tài)工具設(shè)計
4. 3. 1 圖形頁面組態(tài)功能設(shè)計
4. 3. 2 配置數(shù)據(jù)庫組態(tài)
4. 3. 3 二次開發(fā)應(yīng)用程序設(shè)計語言
4. 4 典型的DCS監(jiān)控軟件體系結(jié)構(gòu)
4. 4. 1 多域管理結(jié)構(gòu)
4. 4. 2 客戶機／服務(wù)器結(jié)構(gòu)
4. 4. 3 分布對象技術(shù)
4. 4. 4 DCS監(jiān)控軟件中的開放式數(shù)據(jù)庫接口技術(shù)
4. 4. 5 B／S體系結(jié)構(gòu)的監(jiān)控軟件
4. 5 DCS監(jiān)控軟件的實時數(shù)據(jù)庫設(shè)計
4. 5. 1 DCS數(shù)據(jù)庫管理的數(shù)據(jù)范圍
4. 5. 2 DCS實時數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)
4. 5. 3 數(shù)據(jù)庫訪問尋址方式
4. 5. 4 DCS監(jiān)控軟件的數(shù)據(jù)處理流程
4. 5. 5 DCS系統(tǒng)中的名字空間
4. 5. 6 DCS實時數(shù)據(jù)庫的一般設(shè)計特點
4. 5. 7 DCS的歷史數(shù)據(jù)庫管理
4. 5. 8 DCS的報警數(shù)據(jù)庫
4. 6 面向生產(chǎn)調(diào)度的監(jiān)控系統(tǒng)--SCADA系統(tǒng)
4. 6. 1 SCADA的主要應(yīng)用特征
4. 6. 2 SCADA系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)庫
4. 6. 3 SCADA系統(tǒng)的報警管理
4. 7 OPC規(guī)范介紹
4. 7. 1 引言
4. 7. 2 OPC的基本結(jié)構(gòu)
4. 7. 3 OPC服務(wù)器瀏覽器
第5章 DCS的高級管理功能
5. 1 概述
5. 2 實時信息系統(tǒng)
5. 2. 1 數(shù)據(jù)獲取接口
5. 2. 2 實時數(shù)據(jù)庫
5. 2. 3 數(shù)據(jù)分析工具
5. 2. 4 生產(chǎn)過程可視化工具
5. 2. 5 Web功能
5. 3 質(zhì)量分析系統(tǒng)
5. 3. 1 質(zhì)量控制常用的統(tǒng)計方法
5. 3. 2 質(zhì)量管理系統(tǒng)的主要功能
5. 4 設(shè)備維護管理系統(tǒng)
5. 4. 1 設(shè)備基礎(chǔ)信息管理
5. 4. 2 工單管理
5. 4. 3 預(yù)防性維護管理
5. 4. 4 大修技改等項目管理
5. 5 能源管理系統(tǒng)
5. 5. 1 數(shù)據(jù)收集和處理
5. 5. 2 電力消耗短期預(yù)測
5. 5. 3 電力計劃
5. 5. 4 統(tǒng)計功能
5. 5. 5 能源管理系統(tǒng)的監(jiān)控功能
5. 6 批量管理系統(tǒng)
5. 7 生產(chǎn)成本核算系統(tǒng)
5. 7. 1 基本概念
5. 7. 2 過程成本核算
5. 7. 3 成本分析應(yīng)用
5. 8 生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)
5. 8. 1 生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)的任務(wù)
5. 8. 2 生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)的功能分析
第6章 現(xiàn)場總線技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
6. 1 工業(yè)數(shù)據(jù)數(shù)字通信
6. 1. 1 數(shù)字通信的編碼方式
6. 1. 2 數(shù)字通信工作方式
6. 1. 3 差錯控制
6. 1. 4 通信傳輸介質(zhì)
6. 1. 5 數(shù)字通信鏈路的電氣特性
6. 1. 6 數(shù)字通信協(xié)議
6. 1. 7 數(shù)字通信系統(tǒng)的性能指標
6. 2 控制網(wǎng)絡(luò)
6. 2. 1 計算機網(wǎng)絡(luò)層次模型
6. 2. 2 通信協(xié)議
6. 2. 3 TCP／IP
6. 2. 4 網(wǎng)絡(luò)拓撲
6. 2. 5 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備
6. 2. 6 網(wǎng)絡(luò)的RAS
6. 2. 7 工業(yè)以太網(wǎng)
6. 2. 8 通信骨干網(wǎng)
6. 2. 9 無線通信網(wǎng)絡(luò)
6. 2. 10 網(wǎng)絡(luò)安全
6. 3 現(xiàn)場總線
6. 3. 1 現(xiàn)場總線的產(chǎn)生和發(fā)展
6. 3. 2 現(xiàn)場總線的特點和優(yōu)點
6. 3. 3 現(xiàn)場總線技術(shù)介紹
6. 3. 4 現(xiàn)場總線的選擇和使用
第7章 DCS硬件系統(tǒng)--原理. 指標. 試驗和應(yīng)用
7. 1 DCS硬件組成概述
7. 2 主控制器 MCU
7. 2. 1 主控制器的基本原理
7. 2. 2 MCU的冗余配置
7. 2. 3 MCU的技術(shù)指標及試驗方法
7. 2. 4 MCU應(yīng)用設(shè)計
7. 3 模擬量輸入設(shè)備 AI
7. 3. 1 AI設(shè)備的基本原理
7. 3. 2 AI設(shè)備的技術(shù)指標及試驗方法
7. 3. 3 AI設(shè)備應(yīng)用設(shè)計
7. 4 模擬量輸出設(shè)備 AO
7. 4. 1 AO設(shè)備的基本原理
7. 4. 2 AO設(shè)備的技術(shù)指標及試驗方法
7. 4. 3 AO設(shè)備應(yīng)用設(shè)計
7. 5 開關(guān)量輸入設(shè)備（DI）
7. 5. 1 DI設(shè)備的基本原理
7. 5. 2 DI設(shè)備的技術(shù)指標及試驗方法
7. 6 SOE輸入設(shè)備 SOE
7. 6. 1 SOE設(shè)備的基本原理
7. 6. 2 SOE設(shè)備的技術(shù)指標及試驗方法
7. 6. 3 SOE設(shè)備應(yīng)用設(shè)計
7. 7 開關(guān)量輸出設(shè)備 DO
7. 7. 1 DO設(shè)備的基本原理
7. 7. 2 DO設(shè)備的技術(shù)指標及試驗方法
7. 7. 3 DO設(shè)備應(yīng)用設(shè)計
7. 8 脈沖量輸入設(shè)備 PI
7. 8. 1 PI設(shè)備的基本原理
7. 8. 2 PI設(shè)備的技術(shù)指標
7. 9 電源轉(zhuǎn)換設(shè)備
7. 9. 1 電源設(shè)備簡介
7. 9. 2 電源冗余
7. 9. 3 電源指標及測試
7. 10 組態(tài)維護與人機接口設(shè)備
7. 10. 1 顯示設(shè)備
7. 10. 2 輸入設(shè)備
7. 10. 3 操作員站和工程師站主機
7. 10. 4 系統(tǒng)服務(wù)器
7. 10. 5 打印機
第8章 DCS系統(tǒng)可靠性與安全性技術(shù)
8. 1 系統(tǒng)可靠性概述
8. 1. 1 可靠性技術(shù)發(fā)展概述
8. 1. 2 可靠性基本概念和術(shù)語
8. 2 系統(tǒng)安全性概述
8. 2. 1 安全性分類
8. 2. 2 安全性與可靠性的關(guān)系
8. 2. 3 功能安全
8. 2. 4 人身安全及安規(guī)認證
8. 2. 5 信息安全
8. 3 可靠性設(shè)計技術(shù)
8. 3. 1 可靠性設(shè)計的內(nèi)容
8. 3. 2 可靠性預(yù)測
8. 3. 3 馬爾可夫分析
8. 3. 4 故障模式與影響分析
8. 3. 5 故障樹分析
8. 3. 6 冗余技術(shù)
8. 3. 7 容錯技術(shù)與故障安全
8. 3. 8 維修性分析
8.4 功能安全性設(shè)計
8. 5 環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計技術(shù)
8. 5. 1 溫度
8. 5. 2 濕度
8. 5. 3 氣壓
8. 5. 4 振動和沖擊
8. 5. 5 防塵和防水
8. 5. 6 防腐蝕
8. 5. 7 防爆
8. 5. 8 電磁兼容性和抗干擾
8. 5. 9 接地
8. 5. 10 隔離
8. 5. 11 屏蔽
8. 5. 12 雙絞
8. 5. 13 防雷擊
8. 6 軟件可靠性設(shè)計與質(zhì)量保證
8. 6. 1 軟件可靠性研究概述
8. 6. 2 軟件可靠性的概念
8. 6. 3 提高軟件可靠性的方法和技術(shù)
8. 6. 4 軟件可靠性評測
8. 6. 5 軟件質(zhì)量保證
第9章 DCS的應(yīng)用設(shè)計與實施
9. 1 火電大機組的自動化要求
9. 2 自動化系統(tǒng)的工程設(shè)計
9. 2. 1 可行性研究設(shè)計
9. 2. 2 初步設(shè)計需要考慮的問題
9. 2. 3 施工圖設(shè)計中需要考慮的問題
9. 3 DCS的工程化設(shè)計與實施概述
9. 3. 1 DCS工程化設(shè)計與實施步驟
9. 3. 2 DCS的招標. 選型及訂貨
9. 4 系統(tǒng)的應(yīng)用工程設(shè)計與文件生成
9. 4. 1 應(yīng)用工程設(shè)計的準備工作
9. 4. 2 應(yīng)用工程設(shè)計聯(lián)絡(luò)會
9. 4. 3 應(yīng)用工程設(shè)計與文件生成
9. 5 應(yīng)用工程的系統(tǒng)生產(chǎn)過程
9. 5. 1 系統(tǒng)硬件物資齊套與裝配
9. 5. 2 用戶培訓
9. 5. 3 應(yīng)用工程軟件的組態(tài)與調(diào)試
9. 5. 4 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)
9. 5. 5 系統(tǒng)硬件測試與考核
9 .5. 6 整理項目出廠文檔和資料
9. 6 出廠測試與驗收
9. 6. 1 項目概要說明
9. 6. 2 測試依據(jù)
9. 6. 3 提交文件資料清單
9. 6. 4 測試環(huán)境
9. 6. 5 系統(tǒng)軟硬件配置檢查
9. 6. 6 檢驗方法及判定
9. 6. 7 系統(tǒng)連續(xù)運行考核
9. 6. 8 測試結(jié)論及測試組簽字
9. 6. 9 系統(tǒng)發(fā)運到現(xiàn)場
9. 7 系統(tǒng)現(xiàn)場實施的準備工作
9. 7. 1 系統(tǒng)位置選擇, 機房布置和環(huán)境要求
9. 7. 2 DCS系統(tǒng)接地
9. 8 應(yīng)用工程DCS系統(tǒng)現(xiàn)場實施
9. 8. 1 現(xiàn)場設(shè)備開箱驗收
9. 8. 2 系統(tǒng)現(xiàn)場設(shè)備就位. 安裝與加電
9. 8. 3 系統(tǒng)信號電纜敷設(shè)與端子接線
9. 8. 4 DCS系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)試
9. 8. 5 系統(tǒng)竣工驗收
9. 8. 6 用戶操作人員的培訓
9. 8. 7 整理竣工技術(shù)資料
9. 9 系統(tǒng)運行與維護
9. 9. 1 系統(tǒng)常見故障及排除
9. 9. 2 供電與接地系統(tǒng)常見故障
9. 9. 3 防止干擾和設(shè)備損壞的一般方法
9. 9. 4 工程現(xiàn)場維護常見問題
9. 10 小結(jié)
第10章 應(yīng)用案例
10. 1 秦山二期核電站計算機控制系統(tǒng)
10. 1. 1 引言
10. 1. 2 概述
10. 1. 3 雙域結(jié)構(gòu)的使用
10. 1. 4 硬件配置
10. 1. 5 通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及其連接
10. 1. 6 系統(tǒng)供電. 隔離和接地方案
10. 1. 7 關(guān)于分站的設(shè)計
10. 1. 8 實現(xiàn)功能
10. 1. 9 應(yīng)急系統(tǒng)功能
10. 1. 10 Web功能
10. 2 DCS在青霉素發(fā)酵中的應(yīng)用
10. 2. 1 引言
10. 2. 2 生產(chǎn)工藝特點
10. 2. 3 影響青霉素發(fā)酵水平的因素
10. 2. 4 控制要求和控制方案
10. 2. 5 DCS控制系統(tǒng)設(shè)計
10. 2. 6 工程實施過程中的常見問題
10. 2. 7 系統(tǒng)點評
10. 3 MACS在銀河紙業(yè)10萬噸／年高強瓦楞紙中的應(yīng)用
10. 3. 1 引言
10. 3. 2 生產(chǎn)裝置和工藝簡介
10. 3. 3 生產(chǎn)過程對控制系統(tǒng)的要求
10. 3. 4 控制系統(tǒng)設(shè)計
10. 3. 5 工程實現(xiàn)
10. 3. 6 結(jié)束語
10. 4 HOLLiAS-MACS系統(tǒng)在黔北電廠#3. #4機組的應(yīng)用
10. 4. 1 引言
10. 4. 2 項目概述
10. 4. 3 實現(xiàn)的控制功能
10. 4. 4 第三方設(shè)備原統(tǒng)通信站的冗余設(shè)計
10. 4. 5 系統(tǒng)功能的仿真測試
10. 5 MACS系統(tǒng)在新型干法熟料生產(chǎn)線的應(yīng)用
10. 5. 1 引言
10. 5. 2 新型干法熟料生產(chǎn)線的工藝介紹
10. 5. 3 新型干法熟料生產(chǎn)線的特點和控制范圍
10. 5. 4 塔牌5 000t／d的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和配置
10. 5. 5 過程控制方案
10. 5. 6 控制方案實現(xiàn)
10. 5. 7 結(jié)束語
10. 6 景德鎮(zhèn)發(fā)電公司475t／h循環(huán)流化床機組DCS系統(tǒng)
10. 6. 1 項目主要系統(tǒng)設(shè)備和工藝概況
10. 6. 2 機組對控制系統(tǒng)的要求
10. 6. 3 DCS系統(tǒng)總體設(shè)計原則
10. 6. 4 控制系統(tǒng)實施方案
10. 6. 5 工程實施
10. 6. 6 系統(tǒng)點評
10. 7 和利時公司DCS系統(tǒng)在30萬噸大顆粒尿素裝置中的應(yīng)月
10. 7. 1 系統(tǒng)簡介
10. 7. 2 尿素裝置工藝流程簡介
10. 7. 3 實施方案
10. 7. 4 實踐經(jīng)驗介紹
10. 7. 5 結(jié)束語
附錄A DCS工程項目計劃任務(wù)書
附錄B 系統(tǒng)測點清單
附錄C 系統(tǒng)狀態(tài)圖
附錄D 系統(tǒng)硬件配置圖
附錄E 出廠檢驗記錄表
附錄F 系統(tǒng)工程產(chǎn)品連續(xù)運行試驗記錄表
參考資料