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第一章 概述1

1.1 内涵及分类1

1.2 演变及特点2

1.3 发展及前景3

1.3.1 朝综合和开放方向发展3

1.3.2 朝系统集成方向发展3

1.3.3 采用人工智能技术4

1.3.4 采用现场总线技术4

第二章 现场控制原理6

2.1 现场控制单元组成及分类6

2.1.1 仪表结构型6

2.1.2 微机结构型13

2.1.3 通信结构型19

2.2 控制算法分类及原理24

2.2.1 PID算法25

2.2.2 Smith预估补偿算法30

2.2.3 前馈控制算法34

2.2.4 模糊控制算法36

2.3 人工及自动参数调整算法40

2.3.1 模型建立和特征识别40

2.3.2 参数整定47

2.3.3 控制参数自调整53

第三章 组态技术60

3.1 概述及分类60

3.2 组态原理62

3.2.1 模块的物理结构62

3.2.2 组态工作与环境63

3.2.3 模块的调用执行63

3.3 I/A的集成控制软件基础63

3.3.1 块和复合块63

3.3.2 块的扫描周期64

3.3.3 块／复合块的时序和分相执行64

3.3.4 块的类型及功能简介67

3.3.5 复合块／块的属性和基本公共参数69

3.3.6 块的初始化71

3.3.7 块的增益和偏置72

3.3.8 块的状态73

3.3.9 块的连接75

3.3.10 块／复合块的过程报警77

3.3.11 块的失效保护79

3.4 I/A的最常用控制模块80

3.4.1 AIN模块80

3.4.2 AOUT模块85

3.4.3 CIN模块（触点输入块）89

3.4.4 COUT模块92

3.4.5 PID模块94

3.4.6 梯形逻辑和FLB块97

3.4.7 顺序控制模块101

3.5 I/A的集成控制组态器及组态实例109

3.5.1 集成控制组态器ICC109

3.5.2 单回路系统组态举例114

3.6 系统组态117

3.6.1 概述117

3.6.2 进入系统组态器主功能屏119

3.6.3 定义网络举例121

3.6.4 定义包装举例123

3.7 环境组态125

3.7.1 概述125

3.7.2 环境组态的步骤125

3.7.3 设置操作保护级127

3.8 显示和报警组态128

3.8.1 组显示组态128

3.8.2 报警组态133

3.9 历史子系统的组态135

3.9.1 采集点组态136

3.9.2 归并组组态138

3.9.3 串级的归并组组态141

3.9.4 信息组组态141

3.9.5 归档组组态141

第四章 实时通信及网络技术144

4.1 分散控制系统的网络技术144

4.1.1 网络的拓扑结构145

4.1.2 网络存取控制方式146

4.1.3 分散控制系统的网络层次结构148

4.1.4 网络的传输介质150

4.2 分散控制系统的网络通信150

4.2.1 数据通信的基本概念151

4.2.2 数据传输原理153

4.2.3 数据传输的差错控制方法156

4.2.4 通信协议158

4.3 分散控制系统与现场总线167

4.3.1 现场总线的内涵、产生环境和历程167

4.3.2 开放系统互连模型与现场总线171

4.3.3 FF现场总线172

4.3.4 PROFIBUS175

4.3.5 LONWORKS175

4.3.6 CAN176

4.3.7 HART176

4.4 TCP/IP179

4.4.1 TCP/IP分层模式及其边界179

4.4.2 IP协议180

4.4.3 传输控制协议与用户数据协议TCP与UDP184

4.5 MAP186

4.5.1 MAP的产生与发展186

4.5.2 MAP 2.1/TOP 1.0协议体系及发展187

4.5.3 发展流程188

第五章 数据管理技术190

5.1 概述190

5.1.1 数据管理技术的发展190

5.1.2 分布式数据库（Distributed Database，简称DDB）191

5.1.3 实时数据库195

5.1.4 历史数据库196

5.2 实时显示和报警198

5.2.1 DCS的实时显示198

5.2.2 I/A Series系统详细显示画面的显示与操作200

5.3 历史数据管理210

5.3.1 历史数据库管理软件（Historian）的功能211

5.3.2 操作历史数据库217

5.3.3 显示历史数据218

5.3.4 过程报表220

第六章 动态图形技术229

6.1 概述229

6.2 静态流程图的建立230

6.2.1 进入“显示建立”绘图软件230

6.2.2 画面选择230

6.2.3 从元件库中选择已有的图形部件231

6.2.4 基本作图工具的使用231

6.2.5 编辑功能的使用233

6.2.6 资源R的使用234

6.2.7 网格GRID的使用235

6.2.8 水箱液位系统流程图画法示例235

6.3 动态流程图的目标连接236

6.3.1 进入“显示组态”绘图软件和装入要组态的显示画面237

6.3.2 选择要组态的目标和属性237

6.3.3 填写属性连接对话框238

6.3.4 动态流程图的安装249

6.4 水箱液位系统的动态仿真示例249

6.5 FOXDRAW绘图和组态软件254

6.5.1 流程图的建立254

6.5.2 流程图的组态259

第七章 开放型系统编程技术263

7.1 概述263

7.2 操作系统263

7.2.1 操作系统的组成263

7.2.2 操作系统的功能软件264

7.2.3 实时多任务操作系统265

7.3 显示管理器（Display Manager）275

7.4 对象管理器（Object Manager）278

7.4.1 对象和数据类型278

7.4.2 对象名称279

7.4.3 输入表和对象目录279

7.4.4 变量浏览速率279

7.4.5 对象管理器参数表279

7.4.6 OM数据库280

7.4.7 用于取得／设置对象值的C调用命令280

第八章 工程设计及应用实例282

8.1 化学工业中I/A 70系列的系统配置实例（小型系统）282

8.1.1 用户要求282

8.1.2 系统配置282

8.1.3 总结283

8.2 20000t/a红矾钠工程（中型系统）284

8.2.1 系统介绍284

8.2.2 系统要求284

8.2.3 系统配置287

8.3 I/AS在国产300000kW机组应用中的系统配置（大型系统）287

8.3.1 控制内容287

8.3.2 用户要求及相应配置289