集散控制系統應用維護技術（簡體書）

本書基於工作過程對專業人員的理論知識和實際操作技能的需要，結合作者多年的課程改革經驗進行編寫。本書共分7章，主要介紹了DCS的基礎知識和典型DCS的基本結構、功能、操作方法和DCS系統組態、系統維護方法，以及現場總線技術、安全儀錶等方面的知識，並結合實際操作案例，介紹了DCS的應用技術。集散控制系統應用維護技術課程作為院級網絡精品課和資源共享課，具有內容豐富、技術先進、可同時滿足不同讀者需求的課程資源，能夠適應一體化授課新模式。本書配有免費的電子教學課件，請登錄華信教育資源網www.hxedu.com.cn註冊下載。

本書突破了傳統教材的編排模式，基於工作過程對專業人員的理論知識和實際操作技能的需要，主要介紹了DCS的基本知識和典型DCS的基本結構、功能、操作方法和DCS系統組態、系統維護方法，以及現場總線技術、安全儀錶等方面的知識，並結合實際操作案例，介紹了DCS的應用技術。近幾年來，通過集散控制系統應用維護技術課程網絡精品課和資源共享課的建設，我們以行業、企業需求為驅動力，以最新的高職教學改革理念為指導，借鑒國內外先進教學經驗，整合國內外最新資料，通過系統化設計，建成了具有內容豐富、技術先進、功能強大，可同時滿足不同讀者需求的網絡學習系統平臺，豐富了課程內容，突破了時空限制，方便了讀者學習和資料查詢，有助於讀者工作能力的提升，適應了當前線下教師教學和線上學員學習相結合的新模式，促進了教學方式的改革，改善了教學效果。
本書由黃建華、張德泉任主編，張德泉編寫了3.2節和6.2節；鄭怡編寫了1.1節、1.2節和第5章；張貴強編寫了1.3節和第2章；黃建華編寫了其餘章節內容及各章節的練習題，並負責全書統稿。
由於編寫時間倉促，所有資料均由教學過程中整理而來，加上編者的認識水平有限，書中難免有錯誤和不妥之處，懇請專家和讀者批評指正。
本書可作為高職院校工業過程自動化、自動控制、儀錶自動化和化工操作人員培訓等相關專業的教材和培訓資料，也可作為社會人員學習使用集散控制系統的參考書。

編 者

緒論 DCS應用技術概述 1
第1章 集散控制系統基礎知識 9
1.1 集散控制系統的結構與功能 9
1.1.1 集散控制系統的體系結構 9
1.1.2 現場控制站 11
1.1.3 操作站 13
1.1.4 集散控制系統軟件 15
1.1.5 冗餘技術 17
1.2 DCS信號處理過程 19
1.2.1 信號處理過程 19
1.2.2 輸入信號處理 20
1.2.3 數字濾波 22
1.2.4 輸出信號處理 24
1.2.5 報警處理 26
1.2.6 PID控制算法 27
1.3 集散控制系統的數據通信系統 29
1.3.1 數據通信技術 30
1.3.2 通信網絡結構 33
1.3.3 通信協議 36
1.3.4 常用網絡協議 38
1.3.5 IP 地址 42
1.3.6 通信網絡安裝 43
1.3.7 網絡設備 45
1.3.8 ping命令使用方法 46
1.3.9 水晶頭製作 47
第2章 現場總線技術及應用 51
2.1 現場總線概述 51
2.2 幾種典型的現場總線 54
2.3 現場總線控制系統構成原理 59
2.4 Delta V現場總線控制系統 62
第3章 JX-300XP 集散控制系統 69
3.1 JX-300XP系統結構與功能 69
3.1.1 JX-300XP系統總體結構 69
3.1.2 操作節點 70
3.1.3 控制節點 71
3.1.4 XP243X主控制卡 79
3.1.5 數據轉發卡 82
3.1.6 通信接口卡 84
3.1.7 電源指示卡、電流信號輸入卡、電壓信號輸入卡 86
3.1.8 熱電阻信號輸入卡 88
3.1.9 脈衝量輸入卡 91
3.1.10 其他卡件 93
3.2 JX-300XP系統組態概述 100
3.2.1 組態相關概念 100
3.2.2 JX-300組態軟件 103
3.2.3 SCKey系統組態軟件 106
3.2.4 組態操作的實質 109
3.3 JX-300主機設置與用戶授權的組態 112
3.3.1 JX-300總體信息組態 112
3.3.2 控制站主機設置 112
3.3.3 其他功能 114
3.4 JX-300XP控制站組態操作方法 117
3.4.1 瞭解控制站組態 117
3.4.2 控制站組態的基本操作 118
3.4.3 自定義變量 125
3.4.4 系統控制方案組態 126
3.4.5 折線表定義 133
第4章 JX-300XP操作組態 136
4.1 JX-300XP操作站組態 136
4.1.1 操作站組態概述 136
4.1.2 操作站組態設置 137
4.2 JX-300XP實時監控軟件操作 148
4.2.1 JX-300XP實時監控軟件簡介 148
4.2.2 JX-300XP實時監控軟件操作畫面 150
4.2.3 DCS操作員主要工作及注意事項 158
第5章 JX-300XP系統組態案例 161
5.1 DCS系統組態案例 161
5.2 系統硬件配置 163
5.3 組態操作 168
5.4 畫面製作 184
5.5 建立流程圖文件 189
5.6 報表製作及運行 193
第6章 安全儀錶系統 196
6.1 安全儀錶系統基本知識 196
6.2 安全等級及標準 200
6.3 Tricon控制器 202
6.3.1 Tricon控制器的結構 203
6.3.2 Tricon模件 204
6.3.3 Tricon控制器機架 206
6.3.4 Tricon控制器的維護 209
6.4 安全儀錶系統應用案例 210
6.4.1 工藝簡介 210
6.4.2 系統配置 211
6.4.3 系統軟件ELOP II介紹 211
第7章 DCS維護技術 219
7.1 DCS 維護方法 219
7.2 DCS 的維護內容 220
7.2.1 日常維護 221
7.2.2 預防性維護 221
7.2.3 故障維護概述 223
7.2.4 故障維護 224
7.3 DCS系統調試 226
7.4 JX-300維護應用 229
7.4.1 主控制卡故障診斷 229
7.4.2 組態出錯清除組態模式 230
7.4.3 主控制卡冗餘說明 231
7.4.4 卡件工作狀態分析 231
7.4.5 實訓裝置上電與斷電恢復 232
7.5 監控操作維護 233
7.6 安全柵 235
7.7 DCS故障診斷實訓 237
參考文獻 241