本书较为详尽地介绍了计算机控制系统的基础知识,其内容包括计算机控制系统的基本组成、网络基础、集散控制系统(DCS)、现场总线通信系统等部分。主要介绍了组成计算机控制系统的软硬件工作原理;工业以太网及其协议、特点和应用;DCS以TDC3000系统为核心,介绍系统组成及工作原理;并对JX300X系统也进行了介绍;此外还介绍了目前较为流行的现场总线的有关知识内容。
通过对本书的学习,使学生对计算机控制网络、数据通信、开放系统互联参考模型等知识有一定程度的了解,从而为进一步的学习和工作打好基础。本书图文并茂,突出与应用技术相关的内容。
本书可作为高职高专院校自动化、仪表类专业的教材,也可供相关专业的工程技术人员阅读使用,或作为计算机控制系统设计、应用技术开发人员的培训教材。
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前言
为了适应社会经济和科学技术迅速发展及教育教学改革的需要,全国化工高职计算机类专业教学指导委员会组织有关院校经过广泛深入的调查研究和讨论,制定了高职高专计算机类专业新一轮的教材建设规划。新的规划教材根据“以市场需求为导向,以职业能力为本位,以培养应用型高技能人才为中心”的原则,注重以先进的科学发展观调整和组织教学内容,增强认知结构与能力结构的有机结合,强调培养对象对职业岗位(群)的适应程度,对计算机类专业教材的整体优化力图有所突破,有所创新。
本书是根据全国化工高职计算机类专业教学指导委员会2004年广州会议制定的教学计划和北京会议制定的《计算机控制系统》教材编写大纲而编写的。
本书主要包括计算机控制系统基础、网络基础、集散控制系统、现场总线四部分内容,可供不同学校的不同专业根据自己的情况在教学中做取舍。
本书内容翔实,结构新颖,语言简洁,层次分明,图文并茂,注重培养学生的实践能力,力求符合学生的认知规律。为使学生对所学知识能够及时复习和掌握,每章都配有一定数量的习题,每章小结对本章内容做了简略的总结,师生可在学习中参考。
本书内容已制作成用于多媒体教学的PowerPoint课件,并将免费提供给采用本书作为教材的高职高专院校使用。如有需要可联系:zjru68@263net。
参加本书编写的人员都是在各高职高专院校从事计算机控制系统教学和研究的一线教学人员。本书由马应魁、张虎任主编,张国华任主审。其中第1章、第2章由李红萍编写;第3章、第15章由张虎编写;第4章、第5章、第6章、第7章由姚瑞英编写;第8章、第9章、第10章由刘慧敏编写;第11章、第12章、第13章、第14章由马应魁编写,全书由马应魁统稿。在本书的编写过程中,刘玉梅提供了宝贵的资料,在此表示感谢。
限于编者水平,书中不妥之处在所难免,敬请读者予以批评指正。
编者200510
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目录
第1篇计算机控制系统基础
1计算机控制系统概述1
11计算机控制系统的概念1
12计算机控制系统的分类4
13计算机控制系统的主要研究方向和前景6
2计算机控制系统基础知识10
21信号变换原理10
22人机界面与接口技术11
23计算机控制系统输入通道与接口技术17
24计算机控制系统输出通道与接口技术23
3计算机网络基础30
31计算机网络概述30
32计算机网络的拓扑结构及传输介质32
33开放系统互联参考模型35
34TCP/IP协议41
第2篇集散控制系统
4集散控制系统概论47
41集散控制系统的产生47
42集散控制系统的基本组成及特点49
5现场控制站55
51现场控制站的结构55
52基本控制单元的种类及选择56
53基本控制单元的硬件57
54现场控制站的软件61
55现场控制站的可靠性措施66
6运行员操作站71
61操作员站的结构71
62操作员站的功能72
7工程师站与组态软件78
71工程师站的组成和功能78
72系统组态的一般概念78
73控制系统的组态79
74过程显示画面的组态82
75组态语言82
8集散系统的可靠性86
81分散控制系统的可靠性指标及分析计算86
82提高可靠性的途径90
9TDC3000集散控制系统95
91TDC3000系统的组成及功能95
92基本控制器BC98
93多功能控制器MC106
94过程管理站PM115
95万能操作站121
96TDC3000系统在大型炼油厂的应用132
10JX300X系统介绍137
101系统概要137
102系统主要设备和软件138
103系统的主要特点139
104通讯网络140
105现场控制站143
106控制站组成和卡件类型145
107主要卡件简介146
108操作站(工程师站)149
109集散控制系统的应用152
第3篇现场总线控制系统
11现场总线通信系统159
111现场总线概述159
112现场总线数据通信基础162
113物理层164
114数据链路层166
115现场总线报文规范子层167
116通信栈169
117网络管理170
118系统管理171
12典型现场总线介绍173
121控制器局域网总线CAN173
122CAN控制器175
123CAN协议结构175
124CAN的工作原理177
125过程现场总线Profibus180
126ProfibusFMS184
127ProfibusPA185
128基金会现场总线187
129智能仪表功能模块192
1210HART协议194
13现场总线设备199
131现场总线差压变送器199
132现场总线温度变送器202
133电流现场总线转换器206
134现场总线电流变送器207
135现场总线阀门定位器208
14现场总线控制系统的安装210
141概述210
142现场总线网络部件212
143电缆敷设与屏蔽、接地213
144本质安全与现场总线的安装214
15工业以太网及其与现场总线的互联216
151工业以太网介绍216
152网络支持软硬件223
153工业以太网和现场总线226
参考文献229
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本书可作为高职高专院校自动化、仪表类专业的教材,也可供相关专业的工程技术人员阅读使用,或作为计算机控制系统设计、应用技术开发人员的培训教材。
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