高等院校電子信息與電氣學科特色教材：DCS及現場總綫技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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肖軍 編

圖書標籤:

• DCS
• 現場總綫
• 工業控製
• 自動化
• 電子信息
• 電氣工程
• 過程控製
• 傳感器
• 通信協議
• 單片機

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302264408

版次：1

商品編碼：10862767

品牌：清華大學

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2011-10-01

用紙：膠版紙

頁數：216

字數：359000

編輯推薦

DCS及現場總綫技術飛速發展，其應用範圍遍及幾乎所有工業控製領域。盡管不同時期、不同廠傢的DCS及現場總綫産品各不相同，應用技術也有差異，它們的基本概念、功能和應用技術具有一定的同一性。本書基於此點，嘗試係統介紹DCS及現場總綫的相關技術。 本書著重從應用角度齣發，力求學以緻用，在吸取多年教學經驗的基礎上，力圖形成內容簡明、係統性和實用性為一體的通用教材。《DCS及現場總綫技術》關注瞭應用方麵的需求．突齣闡述瞭DCS及現場總綫技術的基本原理和應用技術。本書在闡述DCS&FCS;的概念、特點和原理的基礎上；側重介紹瞭DCS的組態技術方法及FCS的應用實例。全書內容簡明實用，可操作性強，便於讀者自學和深入研究。本書主要作為高等院校電氣信息類專業教材。《DCS及現場總綫技術》主要介紹瞭以下內容：

（1） 介紹瞭計算機控製係統的分類；著重討論瞭DCS、FCS和PLC的概念、特點以及其間的差異。

（2） 介紹瞭DCS的硬件體係、軟件體係及其功能，討論瞭控製、監控和組態軟件的特點及功能，闡述瞭DCS常用控製算法及控製算法在DCS中的實現及組態方法。

（3） 介紹瞭DCS數據通信的有關概念、網絡體係及協議標準。闡述瞭數據通信的基本技術及原理；討論瞭控製網絡和信息網絡的區彆、互連及發展。

（4） 闡述瞭現場總綫的定義、結構、協議及現場儀錶等；介紹瞭幾種典型現場總綫技術，分析瞭各自的協議模型、數據傳輸、模塊及設備描述等技術，探討瞭不同類型現場總綫在工業控製領域中的應用實例。

內容簡介

《高等院校電子信息與電氣學科特色教材：DCS及現場總綫技術》係統地論述瞭dcs及現場總綫的發展曆程、背景和趨勢，dcs及現場總綫的硬件、軟件構成及功能，控製算法及組態，dcs及現場總綫涉及的數據通信技術，現場總綫協議結構、設備描述和通信特點，並給齣瞭五種典型現場總綫的應用案例。
《高等院校電子信息與電氣學科特色教材：DCS及現場總綫技術》可作為高等院校電氣信息類相關專業的本科生與研究生教材，也可作為工業過程控製領域工程技術人員的參考用書。

內頁插圖

目錄

第1章 概述
1.1 計算機控製係統基礎
1.2 dcs的總體概念
1.3 fcs的總體概念
1.4 dcs、plc及fcs之間的差異
本章小結
習題

第2章 dcs硬件體係及係統
2.1 dcs的體係結構及功能
2.2 dcs的構成及聯係
2.3 dcs的硬件係統
2.4 dcs典型産品結構實例
本章小結
習題

第3章 dcs軟件體係及功能
3.1 dcs的軟件體係
3.2 dcs的控製層軟件
3.3 dcs的監控層軟件
3.4 dcs的組態軟件
本章小結
習題

第4章 dcs控製算法及組態
4.1 pid控製算法
4.2 復雜控製算法
4.3 順序控製算法
4.4 dcs控製算法的組態
本章小結
習題

第5章 dcs數據通信及網絡
5.1 數據通信的基本概念
5.2 數據通信技術
5.3 dcs的網絡通信
5.4 dcs通信網絡結構及設備
5.5 典型dcs的通信網絡
5.6 控製網絡和信息網絡
本章小結
習題

第6章 現場總綫技術基礎
6.1 現場總綫概述
6.2 現場總綫結構
6.3 現場總綫的核心與基礎
6.4 現場總綫的技術應用
本章小結
習題

第7章 典型現場總綫及其應用
7.1 profibus總綫
7.2 基金會現場總綫
7.3 can總綫
7.4 controlnet總綫
7.5 devicenet總綫
7.6 其他總綫技術
本章小結
習題
參考文獻

前言/序言

前言

隨著計算機技術、網絡通信技術、測量控製技術、信號處理技術、顯示技術、大規模集成電路技術、軟件技術及其他高新技術的應用和發展,集散控製係統（DCS）和現場總綫控製係統（FCS）隨之也得到瞭飛速發展。各種DCS及現場總綫技術相繼推齣或更新，其應用範圍遍及工業控製領域的各個行業。不同時期、不同廠傢的DCS及現場總綫産品各不相同，其應用的行業和規模也各不相同，相應的應用技術也有差異。但是，DCS及現場總綫的基本概念、構成方法、功能和應用技術具有一定的同一性。

本書從應用角度齣發，力求學以緻用，在吸取瞭多年DCS及現場總綫有關研究工作和教學經驗的基礎上，力圖形成內容簡明、係統性和實用性為一體的通用教材。為此，本書在編寫過程中，關注實際應用方麵的需要，減少瞭係統産品的介紹，突齣闡述瞭DCS及現場總綫技術的基本概念、特點、原理及應用技術。側重於介紹DCS及現場總綫技術的共性和應用方麵的內容。

通過本書的學習，讀者可係統地瞭解DCS及現場總綫的概念、特點、結構和原理； 熟悉DCS的基本使用和組態方法； 初步掌握現場總綫控製係統的應用技術等方麵知識。全書內容簡明實用，可操作性強，便於讀者自學和深入研究。本書主要作為高等院校電氣信息類本科教材，適用教學時數為40～48學時； 同時，對有關工程技術人員也具有參考價值。

本書共分7章。第1章介紹計算機控製係統的基本概念和分類，著重討論DCS、FCS和PLC的總體概念、特點和發展曆程，分析這三類計算機控製係統相互間存在的差異； 第2章介紹DCS的硬件體係結構及係統，闡述典型DCS的構成方法、係統設備及功能； 第3章介紹DCS的軟件體係，討論控製層、監控層和組態軟件的特點及功能，並著重說明組態軟件的應用及發展變化； 第4章闡述DCS常用的控製算法，例舉控製算法及方案在DCS中的實現流程，說明組態操作的通用方法； 第5章介紹DCS數據通信的相關概念、網絡體係結構及協議標準，闡述數據通信的基本技術及原理，討論控製網絡和信息網絡的區彆、互連及發展； 第6章詳細闡述現場總綫的定義、結構、協議及現場總綫儀錶等概念和內容； 第7章分彆介紹幾種典型現場總綫的技術特點，分析各自的協議模型、數據傳輸技術、模塊和設備描述以及電氣連接特性等，探討不同類型現場總綫在工業控製領域中的應用實例。

本書內容已製作成相應的PPT教學課件，並附有習題參考答案，一並放在清華大學齣版社的教學資源網上，可供使用本教材的院校教師免費下載。

編寫分工為： 第1章由肖軍、李書臣編寫； 第2、3章由瀋清波編寫； 第4章由王宏楠編寫； 第5章由肖軍編寫； 第6、7章由鬍玲艷編寫。全書由肖軍教授統稿，並補充和修改瞭部分內容。本書在編寫的過程中，參考瞭大量學者及同仁編寫的相關書籍和文獻資料； 遼寜石油化工大學和大連大學的有關老師給予瞭熱情支持和幫助； 遼寜石油化工大學研究生學院的張一教授對全書進行瞭審定，並提齣瞭寶貴意見； 清華大學齣版社的編輯提供瞭很好幫助。在此一並緻以誠摯的謝意！

由於時間倉促和編者水平有限，書中難免存在錯誤和不當之處，敬請讀者批評指正。

編者

2011年9月

DCS及現場總綫技術：工業自動化控製係統與通信網絡深度解析 本書旨在為高等院校電子信息、電氣工程及其相關專業的師生提供一本全麵、深入的DCS（集散控製係統）及現場總綫技術教材。本書內容緊密圍繞工業自動化控製的核心——DCS係統架構、原理、設計、應用以及現代工業通信的主流技術——現場總綫，進行係統性的闡述。我們力求通過理論與實踐的結閤，使讀者不僅理解DCS和現場總綫的概念，更能掌握其在實際工業生産中的應用方法和技術要領。 第一部分 DCS係統架構與核心原理 本部分將首先介紹工業自動化控製係統的發展曆程，闡述DCS係統相較於傳統集中控製係統的優勢與變革。我們將詳細剖析DCS係統的基本構成，包括控製站（控製器）、操作員站（人機界麵）、工程師站、曆史數據庫以及通信網絡等關鍵組件。 DCS係統架構解析： 分層分布式架構： 深入探討DCS係統的典型分層結構，如現場層、控製層、管理層等，分析每一層的功能定位和協同工作機製。 網絡通信體係： 詳細介紹DCS係統中各個組件之間信息傳輸所依賴的通信協議和網絡拓撲，為後續現場總綫技術的學習奠定基礎。 係統集成與互聯： 講解DCS係統如何與MES（製造執行係統）、ERP（企業資源規劃）等企業級管理係統進行集成，實現信息流的貫通。 DCS核心控製原理： 基本控製算法： 闡述PID（比例-積分-微分）控製等經典控製算法在DCS係統中的應用，包括其原理、整定方法以及在不同工業過程中的適用性。 順序控製與邏輯控製： 講解DCS係統如何實現對生産過程的順序化操作和邏輯判斷，包括接觸器邏輯、狀態邏輯等。 高級控製策略： 介紹模型預測控製（MPC）、自適應控製等高級控製技術在DCS係統中的應用，以應對更復雜的工藝要求。 故障診斷與安全聯鎖： 重點闡述DCS係統在保障生産安全方麵的重要作用，包括故障檢測、報警處理、安全聯鎖邏輯的實現等。 DCS係統設計與配置： 係統需求分析： 指導讀者如何根據具體的工業過程需求，進行DCS係統的初步設計和配置規劃。 組態軟件與編程： 介紹DCS係統中常用的組態軟件及其功能，包括如何進行I/O點配置、控製迴路組態、報警設定、趨勢顯示等。 圖形化編程與函數塊： 講解DCS係統支持的圖形化編程語言（如功能塊圖、梯形圖、結構化文本等）及其應用，使讀者能夠快速構建控製邏輯。 第二部分 現場總綫技術：工業通信的革命 本部分將聚焦於現代工業自動化領域至關重要的現場總綫技術。我們將深入探討不同類型現場總綫的技術特點、通信機製、應用優勢以及在實際工業場景中的部署。 現場總綫概述與發展： 傳統控製網絡的曆史遺留問題： 分析傳統的點對點連接和模擬信號傳輸方式的局限性，引齣現場總綫的必要性。 現場總綫的定義與核心理念： 闡述現場總綫如何實現傳感器、執行器與控製係統之間的數字化、智能化通信，以及其“智能化”的內涵。 現場總綫的分類與比較： 介紹國際上主流的現場總綫標準，如PROFIBUS、PROFINET、CANopen、DeviceNet、Foundation Fieldbus、EtherNet/IP等，從物理層、數據鏈路層、應用層等不同維度進行詳細比較。 主流現場總綫技術深度解析： PROFIBUS係列： 詳細講解PROFIBUS-DP（分布式Peripherals）和PROFIBUS-PA（Process Automation）的技術特點、通信模式、電氣規範以及在不同工業領域的典型應用。 PROFINET： 闡述PROFINET作為新一代工業以太網，其在實時性、診斷能力、網絡安全等方麵的優勢，以及與PROFIBUS的兼容性。 CANopen與DeviceNet： 分析基於CAN（Controller Area Network）的總綫協議，如CANopen和DeviceNet，探討其在汽車電子、工業設備等領域的廣泛應用。 Foundation Fieldbus： 深入研究Foundation Fieldbus（FF）在過程工業自動化中的地位，特彆是其在智能儀錶集成、數字通信、本質安全等方麵的獨特優勢。 EtherNet/IP： 講解EtherNet/IP如何將標準的以太網技術與CIP（Common Industrial Protocol）相結閤，實現工業控製數據的無縫傳輸。 現場總綫網絡的構建與管理： 網絡拓撲設計： 指導讀者如何根據實際需求選擇閤適的網絡拓撲（如總綫型、星型、環形等），並進行閤理的節點布局。 總綫設備選型與連接： 介紹各類現場總綫設備的特點，包括智能傳感器、執行器、通信接口模塊等，以及它們的正確連接方式。 網絡診斷與故障排除： 講解現場總綫網絡常見的故障類型，以及如何利用診斷工具進行故障定位和排除，保障網絡的穩定運行。 網絡安全考慮： 探討在日益復雜的工業網絡環境中，如何構建和維護安全的現場總綫網絡。 第三部分 DCS與現場總綫的集成應用 本部分將重點闡述DCS係統與現場總綫技術如何深度融閤，形成高效、靈活、智能的工業自動化解決方案。 DCS與現場總綫的高效集成： 從集中式到分布式： 分析DCS係統如何通過引入現場總綫，將傳統的集中式控製邏輯嚮分布式方嚮發展，提升係統的靈活性和響應速度。 智能儀錶與執行器的集成： 講解如何利用現場總綫將具備高級診斷和自配置功能的智能儀錶和執行器無縫集成到DCS係統中，實現數據的高效采集和遠程管理。 數據的高效傳輸與共享： 闡述現場總綫如何剋服傳統信號傳輸的限製，實現海量數據的數字化、標準化傳輸，為DCS係統提供更豐富、更可靠的控製信息。 實際應用案例分析： 石化行業的應用： 通過分析石化裝置中DCS係統與Foundation Fieldbus、PROFIBUS PA的集成應用，展示其在過程控製、安全聯鎖、設備監測等方麵的優勢。 電力行業的應用： 探討在火力發電廠、水力發電廠等場景下，DCS係統與EtherNet/IP、PROFINET等工業以太網技術的結閤，實現對發電設備的監控、保護和優化。 製造業的自動化： 以汽車製造、食品飲料等行業為例，講解DCS係統如何通過PROFIBUS、CANopen等現場總綫與生産綫上的機器人、PLC、視覺係統等設備協同工作，實現柔性生産和智能化製造。 樓宇自動化與智能傢居： 簡要介紹DCS及現場總綫技術在非工業領域的拓展應用，如樓宇環境控製、安防監控等。 DCS及現場總綫技術的未來發展趨勢： 工業物聯網（IIoT）與DCS/現場總綫： 探討DCS和現場總綫技術如何與雲計算、大數據、人工智能等新技術融閤，構建麵嚮工業物聯網的智能控製係統。 網絡化控製與無綫技術： 展望網絡化控製係統的發展，以及無綫現場總綫技術在未來工業自動化中的潛在應用。 係統集成與標準化： 分析DCS和現場總綫技術在係統集成和標準化方麵的挑戰與機遇。 本書的編寫力求嚴謹、準確，並結閤大量的實例和圖示，以期幫助讀者建立對DCS及現場總綫技術的完整認知。通過學習本書，讀者將能夠深入理解工業自動化控製係統的原理與實現，並掌握在實際工程中設計、配置和應用DCS及現場總綫技術的能力，為未來在工業自動化、智能製造等領域的研究與工作打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

說實話，市麵上關於DCS和現場總綫的書籍不少，但大多過於側重理論，讀起來枯燥乏味，很難將知識點與實際工程聯係起來。然而，這本《DCS及現場總綫技術》卻給瞭我驚喜。在講解過程中，作者非常注重結閤實際工程應用，書中穿插瞭大量來自不同行業（如電力、石化、製藥等）的經典案例分析。我尤其印象深刻的是，書中對某個製藥車間DCS係統升級改造的詳細過程進行瞭剖析，從前期需求分析、係統選型，到後期集成部署、調試優化，每一步都娓娓道來，讓我對整個工程周期有瞭清晰的認識。更難得的是，作者還分享瞭一些在實際項目中可能遇到的常見問題及解決方案，這對於我這種即將步入工程領域的新人來說，無疑是寶貴的經驗財富。書中不僅僅是在“教”技術，更是在“授”方法，讓我感覺自己不僅僅是在學習知識，更是在學習如何成為一名閤格的工程師。

評分☆☆☆☆☆

我一直對自動化控製領域充滿好奇，特彆是DCS這種能實現復雜工業過程集散控製的技術。在閱讀《DCS及現場總綫技術》的過程中，我仿佛置身於一個繁忙的自動化控製中心。書中對於各種現場總綫技術（如Profibus, Foundation Fieldbus, Modbus等）的介紹，讓我大開眼界。作者並非簡單地羅列這些總綫的技術指標，而是深入分析瞭它們各自的優缺點、適用場景以及在實際應用中的集成難點。我特彆欣賞書中關於“互操作性”和“標準化”的討論，這讓我認識到，選擇閤適的現場總綫並非易事，需要綜閤考慮成本、性能、可靠性以及未來擴展性。書中提供的圖錶和對比分析，幫助我清晰地辨彆瞭不同總綫之間的差異，為我今後在項目設計中做齣更明智的選擇奠定瞭基礎。這本書就像一位經驗豐富的導師，為我揭示瞭工業自動化領域最核心的通信“語言”。

評分☆☆☆☆☆

初拿到這本《DCS及現場總綫技術》，我其實是抱著一種忐忑的心情。畢竟，我對工業自動化這塊的知識瞭解得算不上深入，很多專業術語對我來說都如同天書。但翻開第一頁，我便被深深吸引住瞭。作者的開篇沒有直接切入枯燥的原理，而是從一個生動的案例講起，詳細描述瞭某大型化工廠如何通過引入DCS係統，實現瞭生産過程的精細化管理和效率的飛躍。這個案例不僅通俗易懂，還讓我對DCS在實際生産中的重要性有瞭直觀的認識。隨後，書中對DCS係統的基本架構、核心組成部分以及各種通信協議進行瞭深入淺齣的講解。我特彆喜歡書中對於“控製器”、“工程師站”、“操作員站”等關鍵部分的剖析，作者用瞭很多類比和圖示，將原本抽象的概念具象化，讓我這個初學者也能輕鬆理解。書中的內容詳略得當，既有理論高度，又不失實踐指導意義，讓我感覺自己真的在一步步構建起對DCS技術的認知體係。

評分☆☆☆☆☆

從事電氣工程相關工作的我，一直對DCS和現場總綫技術在現代工業生産中的應用感到好奇。這本《DCS及現場總綫技術》在我的閱讀過程中，給我帶來瞭深刻的啓發。書中對DCS係統在安全控製、聯鎖邏輯以及報警管理方麵的講解，讓我充分認識到其在保障生産安全和提高自動化水平方麵的核心作用。作者通過詳實的案例，展示瞭如何通過DCS係統實現對生産過程的實時監控、參數調整和數據分析，從而優化生産效率，降低能耗。我尤其對書中關於“數據采集與處理”和“曆史數據分析”的章節印象深刻，這讓我明白，DCS係統不僅僅是控製的工具，更是信息化的載體。通過對曆史數據的深入挖掘，我們可以發現潛在的改進空間，實現生産過程的持續優化。這本書讓我對DCS技術有瞭更全麵、更深刻的理解，也為我在未來的工作中提供瞭寶貴的思路。

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，學習一門技術，最重要的是能夠掌握其精髓，並能靈活運用。這本書在這一點上做得非常齣色。它不僅講解瞭DCS和現場總綫的理論知識，更重要的是，它提供瞭大量關於係統設計、配置和維護的實踐指導。我特彆喜歡書中關於“冗餘設計”和“故障診斷”的章節，這些內容對於保證工業係統的穩定運行至關重要。作者用通俗易懂的語言，結閤生動的圖示，詳細解釋瞭如何通過閤理的冗餘配置來提高係統的可靠性，以及在係統發生故障時，如何快速有效地定位問題並進行修復。書中還分享瞭一些在實際操作中常用的技巧和經驗，例如如何進行PLC的編程和調試，如何進行HMI界麵的設計等等。這些內容對於我這種希望將理論知識轉化為實際操作能力的人來說，簡直是量身定製的。

評分☆☆☆☆☆

喜歡喜歡，裝訂不錯。

評分☆☆☆☆☆

並

評分☆☆☆☆☆

can總綫

評分☆☆☆☆☆

2.4

評分☆☆☆☆☆

一

評分☆☆☆☆☆

圖書不錯，很好很好好好

評分☆☆☆☆☆

其他總綫技術

評分☆☆☆☆☆

刊

評分☆☆☆☆☆

說