分散控制系統是一種全面融合了計算機技術、測量控制技術、網絡數字通信技術、顯示與人機界面技術而成的工業(yè)控制系統，具有控制分散、管理集中的特點，在工業(yè)控制技術中占據主導地位。作為工業(yè)控制的先進技術，現場總線與分散控制系統充分結合，對工業(yè)控制的發(fā)展具有深遠的影響。
本書將分散控制系統與現場總線技術有機結合，從分散控制系統的系統結構、網絡通信、控制設備、人機接口、控制組態(tài)、應用案例以及現場總線基礎知識和典型的現場總線控制系統等多個方面進行了介紹。本書分為兩個部分，第1部分為分散控制系統，包括分散控制系統概論、網絡通信、現場級、控制級、監(jiān)控級、控制算法、工程設計規(guī)范及評價與選擇、工業(yè)生產應用案例；第2部分為現場總線控制系統，包括現場總線的基本概念、特點以及通信協議模型和系統構成、幾種典型的現場總線技術。
本書可作為高等院�？刂啤⑿畔㈩悓I(yè)教材，也可作為工業(yè)控制技術人員的參考資料。
將分散控制系統與現場總線技術有機結合
注重理論與實際相結合
內容依托實際系統，充分貼近讀者
分散控制系統(Distributed Control System，DCS)是以微處理器為基礎，全面融合計算機技術、測量控制技術、網絡數字通信技術、顯示與人機界面技術而成的現代控制系統。其主要特性在于分散控制和集中管理，即對生產過程進行集中監(jiān)視、操作和管理，而控制任務則由不同的計算機控制裝置去完成。因此也有人將DCS稱為集散控制系統。分散控制系統是生產過程監(jiān)視、控制技術發(fā)展和計算機與網絡技術應用的產物，但它更是在過程工業(yè)發(fā)展對新型控制系統的強烈需求下產生的。隨著工業(yè)發(fā)展和技術的進步，DCS系統自20世紀70年代由美國霍尼韋爾（Honeywell）公司推出TDC-2000系統開始至今，40余年間已經經歷了四代產品。第一代DCS具有集中型計算機控制系統的優(yōu)點，采用了通信技術、CRT 顯示技術與計算機技術和控制技術的融合，實現了分散控制、集中管理的技術特色；第二代DCS的特點是系統功能的擴大、增強以及數據通信系統的發(fā)展；第三代DCS將局域網技術充分融入工業(yè)控制中；第四代DCS則以信息技術（IT）為核心，具有信息化、集成化、混合控制、分散性和開放性的特點。
經歷了四代的技術發(fā)展，DCS從幼稚走到成熟，確立了工業(yè)控制的技術主導地位，已經在工業(yè)生產過程控制中迅速普及，廣泛用于電力、石化、冶金、建材、制藥等各行業(yè)，成為過程控制系統的核心。分散控制系統的應用大幅度地提高了生產過程的安全性、經濟性、穩(wěn)定性和可靠性。
隨著控制技術、計算機技術和通信技術的飛速發(fā)展，數字化作為一種趨勢正在從工業(yè)生產過程的決策層、管理層、監(jiān)控層和控制層一直滲透到現場設備�，F場總線的出現，使數字通信技術迅速占領工業(yè)過程控制系統中模擬量信號的最后一塊領地，與DCS充分結合起來�，F場總線具有現場級數字化、多節(jié)點串行通信以及全分散化控制的特點，使DCS的功能更加強大，顯著簡化了DCS現場級的系統結構，并可實現設備的遠程診斷和智能化管理�，F場總線控制系統這一全數字化的、全開放式的、可互操作的新型控制系統，代表了工業(yè)自動化領域中一個新紀元的開始，并將對該領域的發(fā)展產生深遠的影響。
本書分為兩個部分，第一部分為分散控制系統。第1章為分散控制系統概論；第2章介紹了分散控制系統的網絡通信；第3章詳細介紹了分散控制系統的現場級；第4章闡述了分散控制系統的控制級；第5章介紹了分散控制系統的監(jiān)控級；第6章介紹了分散控制系統中的控制算法；第7章給出了分散控制系統的工程設計規(guī)范及評價與選擇的依據；第8章介紹了分散控制系統在工業(yè)生產中的應用。
第二部分為現場總線控制系統。其中第9章介紹了現場總線的基本概念、特點以及通信協議模型和系統構成；第10章介紹了幾種典型的現場總線技術。
本書在編寫過程中，充分注意到了理論與實際相結合，內容依托實際系統，充分貼近讀者，既包含了必要的基本概念和基本理論，又與工程實際相結合，介紹了相關理論在實踐中的應用。
梁庚編著了本書第1、3、8、10章，同時參與編著了第2、7、9章的部分內容；北京國電智深控制技術有限公司研發(fā)部李文高級工程師編著了第4~6章；華北電力大學（保定）李大中教授和華北電力大學白焰教授參與編著了第2、7、9章的部分內容。全書由梁庚統稿。本書在編寫過程中參考了大量的相關書籍和文獻資料，本書作者向這些文獻資料的作者致以誠摯的謝意。
由于作者水平有限，書中必然存在錯誤和不當之處，敬請讀者批評指正。
目錄
前言
第1章分散控制系統概論
11概述
111基地式儀表
112單元組合儀表
113組裝式儀表
114直接數字控制系統（DDC系統）
115分散控制系統的產生和發(fā)展
116儀控系統的發(fā)展過程總結
117DCS目前存在的問題和未來的發(fā)展
12分散控制系統的體系結構
121現場級
122控制級
123監(jiān)控級
124管理級
13分散控制系統的特點
14分散控制系統與工業(yè)40
141工業(yè)40簡述
142基于工業(yè)40的分散控制系統
15習題
第2章分散控制系統的網絡通信
21網絡通信基礎
211網絡通信原理
212數據交換方式
213通信介質
214通信協議
22分散控制系統中的網絡通信
221分散控制系統中的網絡通信特點
222分散控制系統中的網絡通信系統結構
223分散控制系統中的工業(yè)以太網
224分散控制系統工業(yè)以太網的交換技術
225分散控制系統中的現場總線通信技術
23習題
第3章分散控制系統的現場級
31基于傳統儀控系統的現場級
32基于現場總線技術的現場級
33習題
第4章分散控制系統的控制級
41過程控制站
411過程控制站的基本結構
412過程控制站的硬件系統
413過程控制站的軟件系統
42數據采集站
43習題
第5章分散控制系統的監(jiān)控級
51運行員站
511運行員站的結構
512運行員站的功能
52工程師站
521工程師站的作用與構成
522基于工程師站的組態(tài)設計
53歷史數據站
531歷史數據站的功能
532歷史數據的類型和特點
54計算站
55習題
第6章分散控制系統中的控制算法
61常用的模擬量控制算法
611PID控制
612前饋控制
613大延遲系統的控制
62先進控制算法
621預測控制
622自適應控制
63習題
第7章分散控制系統的工程設計規(guī)范及評價與選擇
71分散控制系統的工程設計規(guī)范
711DCS工程設計總體要求
712設計原則與職責分工
713控制站(過程控制站)
714操作員站
715工程師操作站
716通信系統
717軟件配備、應用軟件、軟件組態(tài)文件與軟件組態(tài)
718DCS工程設計程序
719DCS控制室設計
7110DCS供電、接地、防雷系統設計
7111DCS驗收測試、安裝、聯調與投運
72分散控制系統的評價與選擇
721分散控制系統的評價
722分散控制系統的選擇
73習題
第8章分散控制系統在工業(yè)生產中的應用
81EDPF-NT Plus系統及其應用
811EDPF-NT Plus 系統簡介
812EDPF-NT Plus在電站超超臨界機組控制中的應用
82Symphony系統及其應用
821Symphony系統簡介
822Symphony系統在電站超臨界機組控制中的應用
83Ovation系統及其應用
831Ovation系統簡介
832Ovation系統在鋼鐵廠高爐控制系統中的應用
84TELEPERM XP系統及其應用
841TELEPERM XP系統簡介
842TELEPERM XP在核電站控制中的應用
85習題
第9章現場總線控制系統
91現場總線概述
911現場總線的概念與含義
912現場總線的特點
913現場總線的核心與基礎
914現場總線的網絡拓撲結構
92現場總線數據通信協議模型
921通信協議分層
922物理層
923數據鏈路層
924應用層
925用戶層
93現場總線控制系統的構成
931具有兩層結構的FCS
932具有3層結構的FCS
933由DCS擴展而成的FCS
94習題
第10章幾種典型的現場總線技術
101FF現場總線
1011FF概述
1012FF的通信系統
1013FF的網絡管理
1014FF的系統管理
102WorldFIP現場總線
1021WorldFIP概述
1022WorldFIP的通信系統
1023WorldFIP的網絡管理
1024WorldFIP的安全性
103CAN現場總線
1031CAN總線概述
1032CAN總線的通信系統
1033CAN總線性能特點
104PROFIBUS現場總線
1041PROFIBUS概述
1042PROFIBUS的主要技術構成和特性
1043PROFIBUS-DP
1044PROFIBUS-PA
1045PROFIBUS-FMS
1046Profinet
105DeviceNet現場總線
1051DeviceNet概述
1052DeviceNet的通信技術
106習題
參考文獻
書單推薦
