高清PDF带书签《过程控制系统工程 国际电气与电子工程译丛》Leon Urbas 2018版

过程控制系统(PCS)是一个专门用来满足过程工业要求的分布式控制系统(DCS)。许多对安全性和可用性有很高要求的相关过程和工厂，装备有大量的传感器和执行器，自动化程度高，这至少体现在按照标准进行操作的管理方式上。由于物质、程序、单元操作、设备、仪表和控制策略在物理一化学属性之间有显著差异以及学科交叉的相互依存关系，因此几乎没有任何两个工厂是相同的，即便产品是可互换的。因此，有人认为每个领域的过程工业，即化工业、制药业、纸浆和造纸、石油和天然气、食品饮料和水/废水处理，都应有各自专门的自动化系统。而其他人却认为，过程控制系统构架涵盖所有的过程工业的不同要求，应该是通用的，且足以满足不同过程控制系统的雷求，例如，发电和配电的分布式控制系统仅仅是一个营销间题或历史习惯间题，却不是一个技术间题。
本书着重关注过程控制系统工程基础，这是不同领域里过程工业的通用内容。书中的例子和练习均与用于研究过程工业中过程模块化和过程自动化方法之间的相互关系的实验性研究工厂有关。这将可能涉及高度专业化、集成化的单一产品工厂（如化学品）以及主要由本地标准化通用设备和多产品体系（生物化学、制药)应用领域的特征。虽然我们提出的理论适用于所有不同的过程控制系统的供应商，不过本书中的事例以及大多数的屏幕截图源于P7一西门子的过程工业控制系统。专注于一个单一的过程控制系统，使本书不仅可用作过程控制系统工程的基本教材，还可以用于上机实验课程，使学生状得实践经验。

PDF书签索引目录：

第1章 引言 1
1.1 结构 2
1.2 怎样阅读本书 2
1.3 参考文献 4
第2章 过程控制系统要求 6
2.1 概述 6
2.2 过程工业 7
2.2.1 化工 7
2.2.2 制药 8
2.2.3 石油与天然气 8
2.2.4 水/污水 8
2.2.5 纸浆与造纸 9
2.2.6 食品与饮料 9
2.3 概要 9
2.4 跨领域概念 10
2.4.1 化工单元操作 11
2.4.2 批处理过程 11
2.4.3 连续过程 12
2.4.4 通过过程自动化减少风险 12
2.4.5 人力监督控制 15
2.4.6 分布式控制系统结构 17
2.5 参考文献 18
第3章 过程控制系统工程 20
3.1 概述 20
3.2 工厂工程项目 21
3.3 过程控制系统工程的过程模型 23
3.3.1 PPEAM———过程工厂工程活动模型 24
3.3.2 PAS1059：工厂设计过程———过程模型和术语 25
3.3.3 NA35：PCT项目处理 26
3.4 初级工程 28
3.4.1 工厂概念和过程控制系统概念 28
3.4.2 成本估算 28
3.4.3 过程控制系统选择 30
3.5 基础与详细过程控制系统工程 31
3.6 未来发展方向 32
3.6.1 工程工作流程的正式模型 32
3.6.2 信息交换 33
3.6.3 过程控制系统工程任务的自动化 33
3.7 参考文献 34
第4章 模块化工程研究工厂 37
4.1 过程描述 37
4.2 仪器仪表 39
4.2.1 管道和仪表图 40
4.2.2 识别系统 40
4.2.3 过程控制要求 40
4.2.4 PCT因果矩阵 43
4.3 参考文献 44
第5章 过程控制系统结构 46
5.1 概述 46
5.2 分布式结构 47
5.3 过程控制站 48
5.4 I/O模块 50
5.5 MEAR工厂的硬件组态 51
5.5.1 创建一个PCS7项目 53
5.5.2 组态AS 54
5.5.3 组态远程I/O 54
5.5.4 组态操作员站 55
5.5.5 检查与编译网络 56
5.6 参考文献 57
第6章 工业通信工程 58
6.1 概述 58
6.2 现场级工业通信 59
6.2.1 传统布线 60
6.2.2 数字现场总线 60
6.2.3 现场总线工程 62
6.3 与MES和ERP工业通信 63
6.3.1 OPC 63
6.3.2 组态PCS7OPC服务器 67
6.4 未来的发展方向 67
6.5 参考文献 70
第7章 批量组态 72
7.1 概述 72
7.2 一般结构原则 73
7.3 工厂层级 74
7.3.1 结构规则 75
7.3.2 MEAR工厂的功能结构 76
7.4 PCS工厂层级 76
7.4.1 HMI生成 76
7.4.2 AS-OS分配 77
7.4.3 Batch配方 77
7.5 批量组态内容 77
7.5.1 过程标签类型和模型 78
7.5.2 过程标签类型 79
7.5.3 模型 80
7.5.4 参数和信号 81
7.5.5 过程对象视图 81
7.6 MEAR工厂的过程标签类型举例 82
7.7 MEAR工厂的模型举例 84
7.8 参考文献 85
第8章 独立驱动功能 86
8.1 概述 86
8.2 IDF的基本概念 87
8.2.1 PCS7的功能块类型 87
8.2.2 安全规范 88
8.2.3 操作模式 89
8.3 预置的IDF现场设备 89
8.4 通道功能（驱动） 91
8.5 来自数据库的IDF模板 92
8.6 参考文献 95
第9章 连续反馈控制 96
9.1 概述 96
9.2 原理 97
9.2.1 介绍 97
9.2.2 控制器的工业适用性 98
9.2.3 扩展的控制结构 99
9.2.4 与过程的连接 101
9.3 练习：实现一个连续控制回路 102
9.4 参考文献 104
第10章 顺序控制 105
10.1 概述 105
10.1.1 连续与顺序控制 106
10.1.2 步序列的结构 106
10.1.3 选择与并行分支 107
10.1.4 顺序控制的设计 109
10.1.5 顺序控制和逻辑控制系统的相互作用 110
10.1.6 顺序控制中的保护功能和操作模式 110
10.1.7 PCS7中的顺序控制 111
10.2 练习：反应釜注料 112
10.3 参考文献 115
第11章 使用配方的批量控制 116
11.1 概述 116
11.2 配方 117
11.3 程序、过程和工厂的分层建模 118
11.4 过程模型 119
11.5 程序模型 120
11.6 物理模型 122
11.7 监测、归档和报告 125
11.8 配方工程 126
11.9 PCS7批量控制 127
11.10 参考文献 132
第12章 过程显示HMI 134
12.1 概述 134
12.2 过程管理目标 135
12.3 任务和信息分解 136
12.4 HMI设计 137
12.4.1 表达概念 137
12.4.2 表达技术 139
12.4.3 趋势显示 141
12.5 在PCS7中生成HMI 143
12.5.1 在PCS7中组态服务接口 144
12.5.2 在PCS7中组态过程显示 144
12.6 为MEAR工厂创建基本的HMI画面 145
12.6.1 工程系统创建 145
12.6.2 生成OS的准备 145
12.6.3 生成OS 145
12.6.4 OS编辑 146
12.6.5 集成面板 149
12.7 未来的发展方向 150
12.7.1 模型驱动的人机工程 150
12.7.2 autoHMI 151
12.8 参考文献 152
第13章 报警工程 154
13.1 概述 154
13.2 报警系统 155
13.2.1 报警与警告 156
13.2.2 操作员报警处理 157
13.3 PCS 7的报警管理 160
13.4 参考文献 161
后折页 162

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