集散控制系統運行及維護 （簡體書）

《集散控制系統運行及維護》以熱力發電廠及煤化工企業的實際生產過程為基礎，內容上以理論與實踐相結合進行組織，全書由基礎知識篇和實踐操作篇兩大部分組成：基礎知識篇有第1章、第2章；實踐操作篇有第3章、第4章、第5章、第6章，即設計了4個典型工作任務（水位控制系統MCGS畫面組態及其運行與維護、INFI-90集散控制系統運行及維護、XDPS系統運行及維護、TDC3000系統運行及維護）。理論知識以夠用為度，實踐操作上注重集散控制系統運行、維護及檢修職業崗位操作技能。《集散控制系統運行及維護》特別列舉了完成集散控制系統工作任務時所遇到的一些常見故障，并對常見故障進行了分析與處理，為學生如何運用理論知識分析、解決實際問題提供了理論與實踐相結合的柔性切入點，強化理論與實踐的緊密結合。《集散控制系統運行及維護》實踐注重技能操作，理論突出重點和難點。
《集散控制系統運行及維護》是作者結合企業現場實際并在自身多年“集散控制系統應用”教學經驗基礎上編寫出的一本理論與實踐一體化教材。
《集散控制系統運行及維護》可作為高職高專電氣自動化、生產過程自動化、熱工儀表自動化及電力系統自動化專業的“集散控制系統應用”或相近課程的教材，對于廣大從事集散控制系統運行、維護的專業技術人員也有一定的參考價值。

《集散控制系統運行及維護》是高職高專“十二五”電力技術類專業規劃教材之一。

前言
基礎知識篇
第1章 計算機過程控制系統概述
1.1 計算機過程控制系統的組成
1.1.1 基本概念
1.1.2 硬件系統和軟件系統
1.2 計算機過程控制的發展狀況
1.3 計算機過程控制系統的應用類型
1.3.1 數據采集系統
1.3.2 直接數字控制系統
1.3.3 計算機監督控制系統
1.3.4 分級計算機控制系統
1.3.5 集散控制系統
1.3.6 現場總線控制系統
1.4 思考題

第2章 集散控制系統導論
2.1 集散控制系統的結構組成及特點
2.1.1 集散控制系統的結構組成
2.1.2 集散控制系統的特點
2.2 集散控制系統的硬件結構
2.2.1 現場控制站
2.2.2 操作站
2.2.3 DCS的冗余化結構
2.3 集散控制系統的軟件結構
2.4 集散控制系統組態
2.4.1 集散控制系統的硬件組態
2.4.2 集散控制系統的軟件組態
2.5 集散控制系統的基本功能
2.5.1 現場控制站的基本功能
2.5.2 操作站的基本功能
2.5.3 自診斷功能
2.6 數據通信技術
2.6.1 數據通信原理
2.6.2 通信網絡
2.6.3 通信協議
2.6.4 現場總線簡介
2.7 思考題

實踐操作篇
第3章 水位控制系統MCGS畫面組態及其運行與維護
3.1 水位控制系統MCGS畫面組態
3.1.1 水位控制系統的主控窗口與用戶畫面組態
3.1.2 設備構件動畫連接
3.1.3 控制策略組態
3.1.4 實時曲線與歷史曲線顯示
3.2 水位控制系統運行及維護
3.2.1 水位控制系統的結構組成
3.2.2 水位控制系統上水箱液位PID整定
3.2.3 水位控制系統常見故障分析與處理
3.3 思考題

第4章 INFI-90集散控制系統運行及維護
4.1 INFI-90集散控制系統的通信網絡組裝
4.1.1 INFI-90集散控制系統簡介
4.1.2 INFI-90集散控制系統的通信網絡布線
4.1.3 INFI-90集散控制系統通信模件NIS的結構及其硬件組態
4.1.4 INFI-90集散控制系統通信模件NIS的使用
4.2 INFI-90集散控制系統的過程控制單元組態與安裝
4.2.1 多功能處理器模件MFP02的安裝與組態
4.2.2 MFP02的使用與操作
4.2.3 模擬輸入子模件ASI02的硬件組態、安裝與連接
4.2.4 模擬輸出子模件AS001的硬件組態、安裝與連接
4.2.5 數字輸入子模件DSI02的硬件組態、安裝與操作
4.2.6 數字輸出子模件DS002的硬件組態、安裝與連接
4.3 INFI-90集散控制系統的人機接口站組態與操作
4.3.1 INFI-90集散控制系統工程師工作站的組態
4.3.2 INFI-90集散控制系統操作員站的組態
4.4 INFI-90集散控制系統的檢修及運行維護
4.4.1 INFI-90集散控制系統設備維修規范
4.4.2 INFI-90集散控制系統運行中常見故障分析與處理
4.4.3 INFI-90集散控制系統日常維護及基本防范措施
4.5 思考題

第5章 XDPS系統運行及維護
5.1 XDPS系統組成及網絡配置
5.1.1 XDPS系統組成
5.1.2 XDPS系統通信網絡配置
5.2 XDPS系統過程控制站主設備的安裝及其接口配置
5.2.1 XDPS系統過程控制站的組裝
5.2.2 XDPS系統過程控制站DPU主處理機的安裝
5.2.3 XDPS系統過程控制站通信卡PDEX344的安裝與使用配置
5.2.4 XDPS系統過程控制站I/O接口卡及端子板的接線
5.2.5 XDPS系統過程控制站的電源配置及其安裝
5.2.6 XDPS設備與現場信號的連接
5.2.7 端子柜與控制柜的連接
5.3 XDPS系統人機接口站的組態與操作
5.3.1 XDPS系統工程師站的硬件安裝
5.3.2 XDPS系統工程師站的軟件組態與網絡設置
5.3.3 XDPS系統的DPU控制組態
5.3.4 XDPS系統操作員站軟件的使用
5.3.5 XDPS系統操作員站的畫面調用及其操作
5.4 XDPS系統的檢修及運行維護
5.4.1 XDPS系統設備規范
5.4.2 XDPS系統運行中常見故障及處理對策
5.4.3 XDPS系統日常維護及基本防范措施
5.5 思考題

第6章 TDC3000系統運行及維護
6.1 TDC3000系統的網絡配置
6.1.1 TDC3000系統的局部控制網絡及設備
6.1.2 TDC3000系統的通用控制網絡及設備
6.2 TDC3000系統啟動
6.3 TDC3000系統的運行維護及常見故障分析與處理
6.3.1 TDC3000系統設備管理檢修規范
6.3.2 TDC3000系統運行中常見故障分析與處理
6.3.3 TDC3000系統日常維護及基本防范措施
6.4 思考題
參考文獻

1.1.2 硬件系統和軟件系統
計算機過程控制系統硬件是指計算機本身及外圍設備。硬件包括計算機、過程輸／V輸出接口、人機接口、外部存儲器等。
軟件是指能完成各種功能的計算機程序的總和，通常包括系統軟件和應用軟件。
1）系統軟件一般由計算機廠家提供，是專門用來使用和管理計算機的程序，包括操作系統、監控管理程序、語言處理程序和故障診斷程序等。
2）應用軟件是用戶根據要解決的實際問題而編寫的各種程序。在計算機控制系統中，每個被控對象或控制任務都有相應的控制程序，以滿足相應的控制要求。
1.2 計算機過程控制的發展狀況
世界上第一臺電子計算機于1946年在美國誕生，經過十多年的研究，世界上第一臺過程控制計算機于1959年在美國德克薩斯州的PortArthur煉油廠正式投入運行。該系統控制26個流量、72個溫度、3個壓力和3個成分。其基本功能是控制反應器的壓力使其為最小，確定5個反應器進料量最優分配，并根據催化作用控制熱水流量以及確定最優循環。此後，計算機過程控制系統的發展速度異常迅猛，歸納起來大致可以劃分為以下四個階段。
第一階段，早期的計算機過程控制系統中的計算機采用電子管，不僅運算速度慢，成本高，而且體積大，軟、硬件功能差，運行不可靠。所以，僅用于數據處理和操作指導，過程控制仍以模擬調節為主。
第二階段，隨著晶體管等半導體技術的發展，計算機的運算速度和可靠性大幅度提高。1962年英國的帝國化學工業公司（ICI）成功地采用了直接數字控制系統，由計算機控制代替了模擬調節器，數據采集量達到244個，控制閥門數達到129個，控制功能大大地提高了。