分布式控制系统（DCS）设计与应用实例（第3版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王常力 编

图书标签:

• DCS
• 分布式控制系统
• 过程控制
• 自动化
• 工业自动化
• 控制系统设计
• 应用实例
• 仪表控制
• PLC
• 工业控制

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121284793

版次：3

商品编码：11919791

包装：平装

开本：16开

出版时间：2016-04-01

用纸：胶版纸

页数：816

字数：1305600

正文语种：中文

编辑推荐

适读人群 ：本书可作为高等院校工业自动化、计算机工程、信息工程等学科研究生、本科生的教材或教学参考书，亦可供工业化、信息化、自动化相关行业的工程开发、技术人员学习参考。

本书特色

1.*威且规范：由国内DCS领军企业核心专家编著；2.基础DCS实现方法一个不少：构造、原理、产品、技术规范、指标、标准和验收测试方法等；

3.丰富新鲜的实际应用案例，覆盖各典型行业：电力、石化、水泥、造纸、制药、水处理、管网等。

内容简介

本书以DCS应用设计为目标，从基础控制系统实现方法入手，辅以丰富的实际应用案例，详细地介绍了DCS的构造、原理和当前的*新技术、产品、技术规范、指标、标准和验收测试方法，以及在各种典型行业（电力、石化、水泥、造纸、制药、水处理、管网）的应用。力求使读者能够以本书为参考，解决在DCS的应用设计及运行管理过程中的各种实际问题。由于本书各个章节相对独立，因此读者既可以按照顺序逐章阅读，也可以根据需要单独阅读有关章节。

作者简介

王常力，原信息产业部电子第六研究所所长，曾任和利时集团董事长。自控制作领域知名专家，在国内具有极高影响力。1988年英国Lancaster大学博士毕业，中国自动化学会副理事长，中国仪器仪表学会理事，中国自动化学会专家咨询工作委员会专家。

目录

目 录

第1章 DCS基本原理和发展历程
1．1 什么是DCS
1．2 控制系统概述
1．2．1 控制系统的基本组成
1．2．2 测量方法和测量装置
1．2．3 控制方法和运算处理装置
1．2．4 控制的执行方法和执行装置
1．2．5 控制系统各要素的关系
1．2．6 控制系统的人机界面
1．2．7 直接控制与监督控制
1．2．8 本书的要点
1．3 DCS的发展历史
1．3．1 控制系统的发展历史
1．3．2 仪表控制系统的基本概念
1．3．3 早期的仪表控制系统――基地式仪表
1．3．4 近代仪表控制系统――单元式组合仪表
1．3．5 数字式单回路调节器SLC
1．3．6 计算机控制系统
1．3．7 控制系统从模拟技术向数字技术的演进
1．3．8 分布式控制系统的产生及其特点
1．3．9 DCS的发展历程
1．4 DCS的体系结构
1．4．1 DCS的基本构成
1．4．2 DCS的软件
1．4．3 DCS的网络结构
1．4．4 DCS的物理结构及硬件构成
1．5 几种计算机控制系统的比较
1．5．1 以PLC构成的控制系统/监督控制系统
1．5．2 SCADA系统
1．5．3 Soft PLC及PC Based监督/控制系统
1．5．4 现场总线控制系统FCS
1．6 几种典型的DCS简介
1．6．1 Honeywell公司的TDC?3000系统
1．6．2 ABB公司的IndustrialIT系统
1．6．3 和利时公司的HOLLiAS系统
1．7 DCS的应用开发设计、调试与检验
1．7．1 DCS的应用开发设计
1．7．2 对DCS性能指标的简要介绍
第2章 最新DCS的体系结构和技术特点
2．1 促进第四代DCS形成的原因
2．1．1 用户需求的拉动
2．1．2 相关技术的成熟发展
2．2 第四代DCS的体系结构
2．2．1 现场仪表层
2．2．2 装置控制层
2．2．3 工厂监控与管理层
2．2．4 企业经营管理层
2．3 第四代DCS的主要功能和技术特征
2．3．1 第四代DCS的典型代表
2．3．2 第四代DCS的信息化
2．3．3 第四代DCS的集成化
2．3．4 DCS变成真正的混合控制系统
2．3．5 DCS包含FCS功能并进一步分散化
2．3．6 DCS 平台开放性与应用服务专业化
2．3．7 DCS的功能安全和信息安全
2．4 国内DCS的发展状况举例
2．4．1 HOLLiAS系统的产品家族及结构
2．4．2 HOLLiAS的MES功能
2．4．3 HOLLiAS 控制功能HOLLiAS?MACS
2．4．4 HOLLiAS控制层硬件
2．4．5 HOLLiAS控制层软件
2．4．6 HOLLiAS LEC逻辑和嵌入式控制器(Logic＆ Embedded Controller)
2．4．7 HOLLiAS LK可编程控制器（PLC）
2．4．8 HOLLiAS?VSI逻辑联锁控制系统
2．4．9 HOLLiAS?PADS工厂电站综合自动化系统
2．4．10 HOLLiAS专业化的解决方案
2．5 结论
第3章 从控制工程看DCS――功能与性能的要求
3．1 DCS的控制功能及应用任务分类
3．1．1 工业控制系统的结构
3．1．2 控制任务分类及快速性需求
3．1．3 闭环控制系统的构成
3．1．4 控制策略与运算的平台装置
3．2 运算放大器和调节运算方法
3．2．1 运算放大器和虚拟地原理
3．2．2 模拟调节的运算原理
3．2．3 控制策略与放大器组件系统
3．2．4 模拟系统与数字系统的比较
3．3 数字系统的控制周期与可控性
3．3．1 线性系统的可控性
3．3．2 控制周期（T0）是不可控环节
3．3．3 实例1――汽轮机调速系统和它的控制周期
3．3．4 实例2――锅炉气包水位控制系统的控制周期
3．3．5 结果及认识
3．4 数字控制器的确定性问题
3．4．1 常用递推控制算法
3．4．2 控制器的确定性和它的意义
3．5 控制工程作业自动化
3．6 控制工程对于DCS系统的技术需求
3．6．1 系统的可靠性与可维修性需求
3．6．2 控制系统的快速性需求
3．6．3 数字控制器的确定性需求
3．6．4 工程作业自动化
第4章 DCS硬件系统――原理、指标、试验和应用
4．1 DCS硬件组成概述
4．2 主控制器(MCU)
4．2．1 主控制器的基本原理
4．2．2 MCU的冗余配置
4．2．3 MCU的技术指标及试验方法
4．2．4 MCU应用设计
4．3 模拟量输入设备(AI)
4．3．1 AI设备的基本原理
4．3．2 AI设备的技术指标及试验方法
4．3．3 AI设备应用设计
4．4 模拟量输出设备(AO)
4．4．1 AO设备的基本原理
4．4．2 AO设备的技术指标及试验方法
4．4．3 AO设备应用设计
4．5 开关量输入设备(DI)
4．5．1 DI设备的基本原理
4．5．2 DI设备的技术指标及试验方法
4．6 SOE输入设备(SOE)
4．6．1 SOE设备的基本原理
4．6．2 SOE设备的技术指标及试验方法
4．6．3 SOE设备应用设计
4．7 开关量输出设备(DO)
4．7．1 DO设备的基本原理
4．7．2 DO设备的技术指标及试验方法
4．7．3 DO设备应用设计
4．8 脉冲量输入设备(PI)
4．8．1 PI设备的基本原理
4．8．2 PI设备的技术指标
4．9 电源转换设备
4．9．1 电源设备简介
4．9．2 电源冗余
4．9．3 电源指标及测试
4．10 组态维护与人机接口设备
4．10．1 显示设备
4．10．2 输入设备
4．10．3 操作员站和工程师站主机
4．10．4 系统服务器
4．10．5 打印机
第5章 DCS软件系统
5．1 DCS软件系统概述
5．2 DCS的直接控制软件
5．2．1 直接控制软件的功能概述
5．2．2 信号采集与数据预处理
5．2．3 DCS的基本控制功能
5．2．4 DCS控制器上的实时数据组织和管理
5．2．5 DCS控制器的任务结构及控制处理
5．2．6 DCS控制软件的一些评价要素
5．3 DCS的监督控制软件及人机界面软件
5．3．1 概述
5．3．2 DCS监督控制层的功能
5．3．3 DCS监督控制层的软件体系结构
5．3．4 实时数据库系统
5．3．5 历史数据库系统
5．3．6 与监视控制功能相关的主要数据结构
5．3．7 人机界面软件
5．4 IEC 61131―3控制编程语言与软件模型及DCS的组态软件
5．4．1 IEC 61131―3简介
5．4．2 编程基础与编程过程
5．4．3 IEC 61131―3标准的基本内容
5．4．4 IEC 61131―3的软件模型
5．4．5 五种编程语言介绍
5．4．6 应用举例
5．4．7 IEC 61131―3标准在DCS中的实际运用
5．4．8 DCS的监督控制层组态软件
5．5 DCS的高级优化控制与管理软件
5．5．1 概述
5．5．2 实时数据库的高层信息接口
5．5．3 资产管理AMS
5．5．4 批处理Batch
5．5．5 质量分析系统
5．5．6 APC
5．5．7 OTS?Operator Training Simulator
第6章 DCS的网络系统
6．1 DCS的网络体系
6．1．1 DCS的功能层次和网络层次
6．1．2 DCS网络层次结构的选择
6．1．3 对DCS各层网络的要求
6．2 工业数据数字通信
6．2．1 数字通信的编码方式
6．2．2 数字通信工作方式
6．2．3 差错控制
6．2．4 通信传输介质
6．2．5 数字通信链路的电气特性
6．2．6 数字通信协议
6．2．7 数字通信系统的性能指标
6．3 控制网络
6．3．1 计算机网络层次模型
6．3．2 通信协议
6．3．3 TCP/IP
6．3．4 网络拓扑
6．3．5 网络设备
6．3．6 网络的RAMS
6．3．7 工业以太网
6．3．8 通信骨干网
6．3．9 无线通信网络
6．3．10 网络安全
6．4 现场总线
6．4．1 现场总线的产生和发展
6．4．2 现场总线的特点和优点
6．4．3 现场总线技术介绍
6．4．4 无线传感器网络
6．4．5 现场总线的选择和使用
第7章 DCS系统可靠性与安全性技术
7．1 系统可靠性概述
7．1．1 可靠性技术发展概述
7．1．2 可靠性基本概念和术语
7．1．3 可靠性设计的内容
7．2 系统安全性概述
7．2．1 安全性分类
7．2．2 安全性与可靠性的关系
7．2．3 功能安全
7．2．4 电气安全及安规认证
7．2．5 信息安全
7．3 可靠性和安全性分析方法
7．3．1 可靠性预测
7．3．2 可靠性框图
7．3．3 马尔可夫分析
7．3．4 故障模式与影响分析
7．3．5 故障树分析
7．3．6 HAZOP分析
7．4 可靠性和安全性设计技术
7．4．1 冗余技术
7．4．2 容错技术与故障安全
7．4．3 维修性分析
7．5 环境适应性设计技术
7．5．1 温度
7．5．2 湿度
7．5．3 气压
7．5．4 振动和冲击
7．5．5 防尘和防水
7．5．6 防腐蚀
7．5．7 防爆
7．5．8 电磁兼容性和抗干扰
7．5．9 接地
7．5．10 隔离
7．5．11 屏蔽
7．5．12 双绞线
7．5．13 防雷击
7．6 软件可靠性设计与质量保证
7．6．1 软件可靠性研究概述
7．6．2 软件可靠性的概念
7．6．3 提高软件可靠性的方法和技术
7．6．4 软件可靠性评测
7．6．5 软件质量保证
第8章 DCS的应用设计与实施
8．1 DCS应用设计与实施的一般过程
8．2 自动化系统的总体设计
8．2．1 可行性研究设计
8．2．2 初步设计中需要考虑的问题
8．2．3 施工图设计中需要考虑的问题
8．3 DCS 的选型与工程化设计
8．3．1 DCS选型及工程化设计
8．3．2 DCS的招标、选型及订货
8．3．3 应用工程设计的准备工作
8．3．4 应用工程设计联络会
8．3．5 应用工程设计与文件生成
8．3．6 主控制室的设计及人因工程设计
8．4 系统的生产、组态及调试
8．4．1 系统硬件物资齐套与装配
8．4．2 用户培训
8．4．3 应用工程软件的组态与调试
8．4．4 系统联调
8．4．5 系统硬件测试与考核
8．4．6 整理项目出厂文档和资料
8．5 出厂测试与验收
8．5．1 项目概要说明
8．5．2 测试依据
8．5．3 提交文件资料清单
8．5．4 测试环境
8．5．5 系统软、硬件配置检查
8．5．6 检验方法及判定
8．5．7 系统连续运行考核
8．5．8 测试结论及测试组签字
8．5．9 系统发运到现场
8．6 系统现场实施
8．6．1 系统位置选择、机房布置和环境要求
8．6．2 DCS系统接地
8．6．3 现场设备开箱验收
8．6．4 系统现场设备就位、安装与加电
8．6．5 系统信号电缆敷设与端子接线
8．6．6 DCS系统现场调试
8．6．7 系统竣工验收
8．6．8 用户操作人员的培训
8．6．9 整理竣工技术资料
8．7 系统运行与维护
8．7．1 系统常见故障及排除
8．7．2 供电与接地系统常见故障
8．7．3 防止干扰和设备损坏的一般方法
8．7．4 工程现场维护常见问题
8．8 小结
第9章 应用案例
9．1 DCS在超（超）临界火电机组中的应用
9．1．1 超（超）临界机组的特点
9．1．2 超（超）临界机组的模拟量控制系统（MCS）
9．1．3 旁路控制系统（BPS）
9．1．4 炉膛安全监测系统（FSSS）
9．1．5 机组级自启/停控制系统（APS）
9．1．6 电气监控系统（ECS）
9．1．7 锅炉烟气脱硫（FGD）
9．1．8 百万超超临界机组DCS分站
9．1．9 汽轮机停机故障分析
9．2 MACS在80万吨/年催化裂化联合装置应用
9．2．1 工艺简介
9．2．2 催化联合装置生产线的特点和控制范围
9．2．3 某催化裂化联合装置的系统结构和配置
9．2．4 过程控制方案
9．2．5 控制方案实现
9．2．6 结束语
9．3 DCS在30万吨/年甲醇15万吨/年二甲醚生产装置的设计及应用
9．3．1 甲醇及二甲醚工艺简介
9．3．2 甲醇装置DCS系统结构设计
9．3．3 甲醇装置DCS系统工程控制实施
9．3．4 总结
9．4 智能母管协调控制系统及应用
9．4．1 母管制机组现状
9．4．2 母管协调控制目标
9．4．3 MACS智能母管协调控制实现方式
9．4．4 MACS智能母管协调控制系统新技术介绍
9．4．5 MACS智能母管协调控制系统应用案例
9．4．6 母管协调控制经济效益与社会效益
9．4．7 结束语
9．5 HOLLiAS MACSTM系统在120万吨重碱装置中的应用
9．5．1 系统概述
9．5．2 系统初步设计
9．5．3 工程设计
9．5．4 结论
9．6 HOLLiAS MACSTM系统在8 000吨/年聚异氰酸酯中的应用
9．6．1 系统概述
9．6．2 系统的可行性论证
9．6．3 系统的初步设计
9．6．4 系统的工程设计
9．6．5 系统的测试与工厂验收设计
9．6．6 系统安装场地设计
9．6．7 系统现场验收设计
9．6．8 结论
9．7 CPR1000 DCS核电站非安全级控制系统
9．7．1 引言
9．7．2 CPR1000 DCS总体概述
9．7．3 非安全级DCS
9．7．4 非安全级DCS工程实施
9．8 秦山二期核电站计算机控制系统
9．8．1 引言
9．8．2 概述
9．8．3 双域结构的使用
9．8．4 硬件配置
9．8．5 通信网络设备及其连接
9．8．6 系统供电、隔离和接地方案
9．8．7 关于分站的设计
9．8．8 实现功能
9．8．9 应急系统功能
9．8．10 Web功能
9．9 MACS系统在新型干法熟料生产线的应用
9．9．1 引言
9．9．2 新型干法熟料生产线的工艺介绍
9．9．3 新型干法熟料生产线的特点和控制范围
9．9．4 塔牌5000吨/天的系统结构和配置
9．9．5 过程控制方案
9．9．6 控制方案实现
9．10 景德镇发电公司475吨/小时循环流化床机组DCS系统
9．10．1 项目主要系统设备和工艺概况
9．10．2 机组对控制系统的要求
9．10．3 DCS系统总体设计原则
9．10．4 控制系统实施方案
9．10．5 工程实施
9．10．6 系统点评
9．11 通信接口在化工行业的典型应用
9．11．1 软件架构
9．11．2 应用案例
9．12 汽包锅炉燃烧控制优化应用
9．12．1 概述
9．12．2 原理及动态特性
9．12．3 汽包锅炉控制共性
9．12．4 应用
9．13 和利时能源管理系统EMS在企业中的应用
9．13．1 概述
9．13．2 应用背景
9．13．3 系统架构
9．13．4 网络架构
9．13．5 主要功能介绍
9．13．6 实施效果
9．14 仿真系统的典型应用
9．14．1 仿真系统发展现状
9．14．2 仿真系统的作用
9．14．3 和利时仿真机特点
9．14．4 和利时仿真系统的架构
9．14．5 产生的效益
9．15 APC优化控制在水泥烧成系统上的典型应用
9．15．1 前言
9．15．2 烧成系统工艺特点
9．15．3 烧成系统控制目标及难点
9．15．4 APC优化控制系统及原理
9．15．5 烧成系统APC优化控制方案
9．15．6 APC优化效果及经济效益
9．15．7 总结
9．16 批量控制技术及典型应用
9．16．1 批量控制技术
9．16．2 典型应用
9．17 HOLLiAS AMS系统介绍及其在石油化工装置中的典型应用
9．17．1 前言
9．17．2 现状问题
9．17．3 HAMS解决方案
9．17．4 典型应用案例
9．17．5 总结与展望
参考文献
参考网址

前言/序言

第3版前言

本书第1版发行于2004年，当时正值我国经济高速发展的时期，在党的十六大明确提出的“以信息化带动工业化，以工业化促进信息化”方针指引下，我国的自动化行业也得到了快速发展。这一指示不仅为工业化和信息化的发展指明了方向，同时也对信息化和工业化的发展提出了新的要求。从2004年到现在，时间已经过去了12年，在此期间，我国的经济持续高速发展，新一代信息通信技术（ICT）飞速发展，加快向工业领域渗透和扩散，而以自动化技术为代表的我国先进制造和高科技产业也有了长足的进步。在此期间，本书在2010年出版了第2版，重点对控制算法及针对不同被控对象的系统需求进行了修改和增补。现在第3版在第2版的基础上，重点对DCS走向开放性、信息化及智能化的过程中出现的功能安全、信息安全问题及相应对策进行了修改和增补。另外，对实际应用案例进行了较全面的更新，以尽量反映出当前最新DCS应用的特点及技术的发展。可以说，这本书是以作者为代表的一部分自动化产业从业人员对这个行业的认识、对其技术走向和发展规律的体会，以及对实践经验的总结，因此不断有新的内容增加进来，每次我们都会给读者提供更新鲜的实例。

同时，我们还要感谢广大读者的厚爱，正是读者不弃，才坚定了我们更新第3版的信心，让我们在平时的技术研发和工程实践中不断积累、总结和提高。这本书的第3版也是向广大读者、专家、同行和领导的一次汇报，希望大家能够继续给予我们的批评与指正，以使我们能够不断提高。

众所周知，自动化产业是随着工业化的产生和发展而逐步形成的。在工业化的早期，自动化设备只是处于工业化大生产设备的附属地位，其作用是为生产设备服务，使其能够稳定、快速、安全地进行生产。随着社会对工业化生产要求的不断提高，以及生产设备的不断进步，自动化设备扮演着越来越重要的角色。现在，生产效率、加工制造的精确度、产品质量、原材料和能源的消耗、生产过程对环境的影响等方面，无一不是与自动化技术的不断进步密切相关的。目前，我们又面临新一轮的产业升级。新的社会需求，要求工业生产、加工制造走向个性化、多样化和定制化，要求生产密切结合需求，即最近党中央提出的“供给侧改革”的长远目标。这就要求自动化设备具备全面的智能化、信息化特性。在这里，自动化设备已经不再附属于生产设备，而是要对生产设备起到引领、控制和管理作用。而自动化系统在逐步走向信息化、智能化的过程中，必然遇到新的问题，如海量信息的管理和有效利用；大数据、云技术与控制技术如何有机结合；目前日益严重的信息安全问题如何解决等。很显然，这是今后很长一段时期内自动化技术的发展方向，这也是一项非常艰巨的任务，可以说任重而道远。

本书自2004年第1版发行至今，历经两次修订。在长达12年岁月的洗礼后，本书不但没有被埋没以致无人问津，反而因其经得起考验的实用性、及时性和开放性，被广大DCS开发及工程设计人员奉为必不可少的技术工具书之一，历久弥新。这本书几个版本的更新也反映了中国的自动化产业从简单模仿，到学习消化，进而自主发展的历程。书中的内容从初期较多地介绍国外自动化系统和技术，到目前越来越多地加入了我们自己对自动化技术的理解和实践，这也如实反映了我国自动化产业的发展历程。

在本书的最后一章，我们仍然如前两个版本一样，给出了多个最新的、能够反映我国自动化系统应用水平的案例，相信这些案例能够为广大读者提供有益的参考。这源于我们的工程技术人员在自动化领域的深耕细作，更源于那些青出于蓝而胜于蓝的后起才俊们对DCS技术的不辍探索和对DCS实践经验的无私分享。

在本书的第3版编辑过程中，得到了多位同仁的帮助，在此表示由衷的感谢！

编 者

分布式控制系统（DCS）设计与应用实例（第3版） 内容简介 《分布式控制系统（DCS）设计与应用实例（第3版）》是一本面向工业自动化领域专业人士、研究人员及高等院校师生的深度技术专著。本书在继承前两版精华的基础上，紧密结合当前DCS技术发展的最新趋势和工程实践的最新需求，全面、系统地阐述了分布式控制系统（DCS）的设计原理、关键技术、系统架构、实施策略以及在不同行业中的典型应用。本书旨在为读者提供一套完整、实用且富有前瞻性的DCS知识体系，助力其在现代工业控制领域的设计、开发、部署和维护工作中取得成功。 第一部分：DCS基础理论与系统架构 本部分将深入剖析DCS的核心概念和基本原理，为读者构建坚实的理论基础。 第一章：分布式控制系统的概念与发展 DCS的定义与特点： 详细阐述DCS的本质，强调其“分布式”的架构理念，解析其相较于集中式控制系统的优势，如高可靠性、灵活性、可扩展性、易于维护等。 DCS的发展历程： 回溯DCS从早期集成化系统到如今智能化、网络化、集成化的高度发展过程，梳理各阶段的关键技术突破和应用范式转变。 DCS在工业自动化中的地位与作用： 探讨DCS在现代制造业、能源、化工、交通等关键工业领域不可替代的作用，分析其在提升生产效率、保障安全稳定运行、优化资源配置等方面的重要贡献。 DCS与SCADA、PLC等系统的比较： 清晰界定DCS与其他常见工业控制系统的概念、功能、架构和适用范围，帮助读者在不同应用场景下做出最优选择。 第二章：DCS的系统架构与组成 分层模型： 深入讲解DCS典型的分层架构，包括现场层（传感器、执行器）、控制层（控制器、I/O模块）、操作员层（人机界面HMI、工程师站）、管理层（生产管理、数据归档）以及网络通信层。 硬件组成： 详细介绍DCS各组成部分的硬件特性，包括控制器（CPU、内存、I/O接口）、I/O模块（数字量、模拟量、特殊功能模块）、通信处理器、电源模块、机架、操作员站硬件（显示器、键盘、鼠标、鼠标垫、鼠标抓钩）等。 软件组成： 剖析DCS软件系统的模块化设计，包括操作系统（RTOS）、数据库系统（历史数据库、实时数据库）、组态软件、编程软件、诊断软件、通信协议栈、安全管理软件等。 网络通信： 详细介绍DCS系统内部以及与外部系统之间的数据通信方式，重点阐述工业以太网、现场总线（如Profibus, Foundation Fieldbus, Modbus）在DCS中的应用，以及TCP/IP、OPC等通信协议的重要性。 冗余与容错技术： 深入讲解DCS系统实现高可靠性的核心技术，如控制器冗余（热备、冷备）、通信冗余、电源冗余、I/O冗余等，分析不同冗余配置的优缺点及适用场景。 第三章：DCS的关键技术解析 过程控制算法： 讲解PID控制、模糊控制、自适应控制、预测控制等经典和先进的控制算法在DCS中的应用，并结合实际案例说明其设计与调优方法。 高级过程控制（APC）： 介绍模型预测控制（MPC）、多变量耦合控制等APC技术在复杂工业过程优化中的应用，探讨APC与DCS的集成。 安全仪表系统（SIS）集成： 阐述DCS与SIS的协同工作原理，分析独立安全系统的设计要求、SIL等级，以及DCS如何配合SIS实现过程安全。 网络安全： 强调DCS系统在工业物联网（IIoT）和工业4.0时代面临的网络安全挑战，介绍防火墙、VPN、入侵检测/防御系统、访问控制、加密等DCS网络安全防护措施。 数据采集与处理： 探讨DCS在海量生产数据采集、存储、清洗、分析与可视化方面的技术，介绍历史数据库、实时数据库的构建与管理。 诊断与维护： 介绍DCS系统内置的设备自诊断、故障预警、远程诊断等功能，以及在线诊断、离线诊断、预防性维护等策略。 人机交互（HMI）设计： 阐述优秀HMI设计的原则，包括信息呈现的清晰度、操作的便捷性、界面的友好性，以及在DCS组态软件中如何实现高效的HMI设计。 第二部分：DCS的设计与实施 本部分将引导读者掌握DCS从需求分析到系统集成的全过程设计与实施方法。 第四章：DCS工程设计流程 项目需求分析： 详细阐述DCS项目启动阶段的工程需求分析，包括工艺流程分析、控制对象特性识别、性能指标确定、安全与环保要求评估、操作模式定义等。 系统配置与选型： 指导读者根据项目需求，选择合适的DCS硬件平台、控制器类型、I/O点数、通信网络、操作员站配置以及必要的第三方设备。 控制策略设计： 讲解如何将工艺要求转化为具体的控制策略，包括基本控制回路设计、连锁与保护逻辑设计、报警管理设计、优化控制策略设计等。 数据库组态： 介绍DCS历史数据库和实时数据库的结构设计、数据点命名规则、数据采集周期配置、报警限设置等。 HMI界面设计： 阐述如何设计直观、易于操作的DCS操作界面，包括屏幕布局、图形元素选用、报警指示、趋势显示、操作命令设计等。 网络设计： 规划DCS系统内部及外部通信网络的拓扑结构、带宽需求、通信协议选择、网络安全隔离策略。 冗余配置与验证： 根据可靠性要求，设计并验证DCS系统的冗余配置方案。 第五章：DCS系统组态与编程 组态软件介绍： 概述主流DCS厂商提供的组态软件界面、功能模块和工作流程。 I/O点配置： 讲解如何通过组态软件进行数字量、模拟量、脉冲量等I/O点的输入输出配置、信号类型选择、量程标定。 控制回路组态： 示范如何组态PID回路、逻辑控制块、功能块等，实现过程变量的测量、设定值调整、输出控制。 顺序控制与联锁设计： 讲解如何使用步进逻辑、状态机等方法设计复杂的顺序控制和安全联锁逻辑，以确保生产过程的正确执行和安全。 报警管理组态： 演示如何配置报警优先级、报警类型（如设备报警、过程报警、系统报警）、报警显示格式、报警响应动作等。 趋势图与报表组态： 指导读者如何组态实时趋势图、历史趋势图以及自定义的生产报表，以便于过程监控和数据分析。 第三方设备集成： 介绍如何通过OPC、Modbus等协议将第三方仪表、变频器、分析仪器等设备集成到DCS系统中。 第六章：DCS系统调试与测试 单元调试： 详细说明DCS系统中各个单元（如单个I/O点、一个控制回路、一个功能模块）的独立调试过程，包括信号连接确认、参数设置验证、基本功能测试。 集成调试： 讲解多个单元协同工作的集成调试方法，重点在于验证不同功能模块之间的交互、连锁逻辑的正确性、报警系统的响应。 系统联动测试： 演示如何进行整个DCS系统的联动测试，模拟各种工况和异常情况，以验证系统的整体稳定性和安全性。 性能测试： 评估DCS系统的响应速度、控制精度、数据吞吐量等关键性能指标，确保满足工艺要求。 故障注入测试： 模拟各种设备故障、网络故障，测试DCS系统的冗余切换能力和故障处理机制。 用户界面验收测试： 邀请操作人员参与HMI界面的验收测试，收集反馈并进行优化。 安全审计与验证： 对DCS系统的安全配置进行审计，验证访问权限、网络安全防护措施的有效性。 第三部分：DCS的应用实例与发展趋势 本部分将通过具体的行业应用案例，展现DCS的强大功能，并展望其未来发展方向。 第七章：典型行业DCS应用案例 石油化工行业： 详细介绍DCS在炼油、乙烯、化肥、精细化工等装置中的应用，如原油蒸馏、裂化反应、聚合过程的温度、压力、流量、液位控制，以及安全停车联锁、紧急泄压等。 电力行业： 讲解DCS在火力发电厂、核电站、水力发电站中的应用，包括锅炉控制、汽轮机控制、发电机励磁控制、电网调度接口、机组启停与负荷调整等。 制药行业： 阐述DCS在药品生产过程中的应用，如发酵、合成、纯化、灌装等环节的精确控制，以及GMP规范下的验证与数据完整性保障。 冶金行业： 分析DCS在钢铁、有色金属冶炼过程中的应用，如高炉操作、转炉控制、连铸控制、轧钢控制等，以及高温、高腐蚀环境下的可靠性设计。 水处理与环保行业： 介绍DCS在给水处理厂、污水处理厂、垃圾焚烧发电厂中的应用，如水泵、阀门、曝气、加药等过程的自动化控制，以及在线监测与排放控制。 食品与饮料行业： 讲解DCS在酿造、乳制品、罐头食品生产线中的应用，如温度控制、时间控制、混合配比控制、CIP清洗等，关注产品质量和追溯性。 其他行业： 简要提及DCS在水泥、造纸、轨道交通、航空航天等领域的应用。 第八章：DCS的未来发展趋势 工业物联网（IIoT）与DCS集成： 探讨DCS如何与IIoT平台深度融合，实现设备互联、数据共享、云边协同，构建智能工厂。 人工智能（AI）与DCS： 分析AI技术（如机器学习、深度学习）在DCS中的应用前景，例如智能故障诊断、预测性维护、自优化控制、虚拟测量等。 数字化孪生（Digital Twin）与DCS： 介绍DCS与数字化孪生的结合，如何实现对物理过程的实时仿真、预测和优化。 云计算与DCS： 探讨DCS系统向云端迁移的可能性和优势，如提高数据处理能力、降低维护成本、实现远程访问与管理。 网络安全与DCS： 进一步深化对DCS网络安全防护的要求，应对日益严峻的网络威胁，保障工业生产的安全稳定。 人机协同与增强现实（AR）： 展望DCS在人机协同操作、AR辅助维护等方面的应用，提升操作人员的效率和安全性。 标准化与互操作性： 强调DCS系统在不同厂商、不同平台间的互操作性需求，以及相关标准的推动作用。 附录 常用DCS术语表 相关国家/行业标准列表 《分布式控制系统（DCS）设计与应用实例（第3版）》通过理论与实践的紧密结合，理论阐述的深度与工程应用的广度的有机统一，力求为读者提供一次全面、深入且富有启发的学习体验，成为工业自动化领域专业人士案头必备的参考工具书。

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这本书的翻译质量相当高，我之前也看过一些技术书籍的中文译本，有些读起来非常生硬，甚至让人理解困难。但这本书不同，译者在保留原汁原味的技术信息的同时，又用非常流畅、自然的中文表达出来，很多专业术语的翻译也很到位，非常符合中文的阅读习惯。这让我能够更专注于内容的学习，而不是被翻译本身所困扰。另外，书中在介绍一些核心概念时，不仅仅是简单地翻译，还进行了一定的解释和补充，增加了内容的深度和可读性。例如，在讲解 PID 控制算法时，不仅给出了数学公式，还通过图示和实际案例，生动地说明了 P、I、D 参数对系统响应的影响，以及如何进行整定。这种细致入微的处理，无疑大大提升了本书的实用价值。我感觉这本书的译者不仅仅是翻译者，更像是一位资深的 DCS 工程师，能够将复杂的概念用浅显易懂的方式呈现出来。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和印刷质量也给我留下了深刻的印象。纸张的质感很好，阅读起来很舒适，不会有那种廉价纸张的粗糙感。书中的文字清晰，字体大小适中，长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。图片和图表的清晰度也非常高，细节之处都能被清楚地展现出来，这对于理解复杂的系统架构和控制逻辑至关重要。书中的章节划分也很合理，每个章节都有明确的主题和目标，便于读者快速定位和查找所需信息。虽然这是一本技术书籍，但作者在语言风格上并没有过于枯燥，而是力求清晰明了，易于理解。整体而言，这本书在细节之处都做得非常出色，体现了出版方和作者的专业性与匠心。一本好的技术书籍，除了内容本身，良好的阅读体验也是不可或缺的，而这本书在这方面做得相当不错。

评分☆☆☆☆☆

这本书我大概看了有几章，整体感觉还是相当不错的，尤其是它对 DCS 基础概念的讲解，循序渐进，非常适合初学者入门。它没有上来就讲复杂的理论，而是从最基本的传感器、执行器、控制器这些硬件层面的介绍开始，然后逐步深入到网络通信、数据采集、控制算法等。我尤其欣赏的是书中对不同类型 DCS 架构的对比分析，比如集中式、分散式以及混合式，各自的优缺点都讲得很清楚，并且结合了实际应用的场景，比如在石化、电力、制药等行业的应用案例，让理论知识变得生动形象。书中的图表也很多，清晰直观，对于理解复杂的系统结构和通信协议非常有帮助。我感觉作者在内容的组织上花了心思，逻辑性很强，读起来不会感到跳跃或者迷茫。虽然我还没完全看完，但目前为止，这本书为我建立起了一个扎实的 DCS 基础知识框架，为我后续深入学习打下了良好的基础，我非常期待后续章节的内容，相信会带来更多惊喜。

评分☆☆☆☆☆

这本书最大的亮点在于其丰富而贴近实际的应用实例。它没有停留在理论层面，而是通过多个不同行业的实际项目，详细展示了 DCS 在不同场景下的具体应用。我尤其对书中关于“智能工厂”和“工业 4.0”背景下 DCS 发展的章节印象深刻。它探讨了如何将 DCS 与物联网、大数据、人工智能等新兴技术融合，构建更智能、更灵活的自动化生产系统。书中的案例分析非常详实，包括项目背景、系统设计、关键技术、实施效果以及遇到的挑战等，让我能够清晰地了解到 DCS 在实际工程中的部署过程和面临的问题。这种“理论与实践相结合”的方式，极大地提升了本书的学习价值，让我能够将学到的知识与实际工作联系起来，找到解决实际问题的思路和方法。

评分☆☆☆☆☆

我一直对 DCS 的安全性和可靠性问题非常感兴趣，而这本书恰恰在这些方面给了我很多启发。书中详细阐述了 DCS 系统在设计过程中如何考虑冗余、故障诊断和自愈等机制，以确保系统的稳定运行。我特别关注了关于网络安全的内容，比如如何防止未经授权的访问、数据篡骗等，以及在实际应用中采取哪些安全措施。书中还列举了一些典型的 DCS 系统故障案例，并深入分析了故障产生的原因和应对策略，这对我日后的工作非常有借鉴意义。通过学习这本书，我不仅理解了 DCS 的基本工作原理，更重要的是，我开始从一个更高的维度去思考 DCS 系统的设计与运维，如何构建一个真正安全、可靠、高效的自动化控制系统。这本书的价值不仅仅在于技术层面的介绍，更在于其对系统工程思维的培养，让我能够更全面地认识 DCS。

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内容一般 入门级别的

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好

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送货快，价格便宜量又足，非常满意

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挺不错的，一直信赖

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买的很值，学到好多东西！

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包装、纸张都很好，内容很有帮助。感谢快递员在临近过年来送书。

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书的质量很好送货也很快

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挺不错的，一直信赖

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