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作者簡介
目次
商品簡介
過程控制系統（PCS）是一個專門用來滿足過程工業要求的分布式控制系統（DCS）。許多對安全性和可用性有很高要求的相關過程和工廠，裝備有大量的傳感器和執行器，自動化程度高，這至少體現在按照標準進行操作的管理方式上。由於物質、程序、單元操作、設備、儀錶和控制策略在物理-化學屬性之間有顯著差異以及學科交叉的相互依存關係，因此幾乎沒有任何兩個工廠是相同的，即便產品是可互換的。因此，有人認為每個領域的過程工業，即化工業、製藥業、紙漿和造紙、石油和天然氣、食品飲料和水/廢水處理，都應有各自專門的自動化系統。而其他人卻認為，過程控制系統構架涵蓋所有的過程工業的不同要求，應該是通用的，且足以滿足不同過程控制系統的需求，例如，發電和配電的分布式控制系統僅僅是一個營銷問題或歷史習慣問題，卻不是一個技術問題。
《過程控制系統工程》著重關注過程控制系統工程基礎，這是不同領域裡過程工業的通用內容。書中的例子和練習均與用於研究過程工業中過程模塊化和過程自動化方法之間的相互關係的實驗性研究工廠有關。這將可能涉及高度專業化、集成化的單一產品工廠（如化學品）以及主要由本地標準化通用設備和多產品體系（生物化學、製藥）應用領域的特徵。雖然我們提出的理論適用於所有不同的過程控制系統的供應商，不過本書中的事例以及大多數的屏幕截圖源於PCS 7 ――西門子的過程工業控制系統。專注于一個單一的過程控制系統，使《過程控制系統工程》不僅可用作過程控制系統工程的基本教材，還可以用於上機實驗課程，使學生獲得實踐經驗。
《過程控制系統工程》著重關注過程控制系統工程基礎，這是不同領域裡過程工業的通用內容。書中的例子和練習均與用於研究過程工業中過程模塊化和過程自動化方法之間的相互關係的實驗性研究工廠有關。這將可能涉及高度專業化、集成化的單一產品工廠（如化學品）以及主要由本地標準化通用設備和多產品體系（生物化學、製藥）應用領域的特徵。雖然我們提出的理論適用於所有不同的過程控制系統的供應商，不過本書中的事例以及大多數的屏幕截圖源於PCS 7 ――西門子的過程工業控制系統。專注于一個單一的過程控制系統，使《過程控制系統工程》不僅可用作過程控制系統工程的基本教材，還可以用於上機實驗課程，使學生獲得實踐經驗。
作者簡介
利昂‧烏爾巴斯，任職於德累斯頓工業大學。
目次
目錄
致謝
第1章引言
1.1結構
1.2怎樣閱讀本書
1.3參考文獻
第2章過程控制系統要求
2.1概述
2.2過程工業
2.2.1化工
2.2.2製藥
2.2.3石油與天然氣
2.2.4水/污水
2.2.5紙漿與造紙
2.2.6食品與飲料
2.3概要
2.4跨領域概念
2.4.1化工單元操作
2.4.2批處理過程
2.4.3連續過程
2.4.4通過過程自動化減少風險
2.4.5人力監督控制
2.4.6分布式控制系統結構
2.5參考文獻
第3章過程控制系統工程
3.1概述
3.2工廠工程項目
3.3過程控制系統工程的過程
模型
3.3.1PPEAM――過程工廠工程
活動模型
3.3.2PAS 1059：工廠設計過程――
過程模型和術語
3.3.3NA35：PCT項目處理
3.4初級工程
3.4.1工廠概念和過程控制系統
概念
3.4.2成本估算
3.4.3過程控制系統選擇
3.5基礎與詳細過程控制系統
工程
3.6未來發展方向
3.6.1工程工作流程的正式模型
3.6.2信息交換
3.6.3過程控制系統工程任務的
自動化
3.7參考文獻
第4章模塊化工程研究工廠
4.1過程描述
4.2儀器儀錶
4.2.1管道和儀錶圖
4.2.2識別系統
4.2.3過程控制要求
4.2.4PCT因果矩陣
4.3參考文獻
第5章過程控制系統結構
5.1概述
5.2分布式結構
5.3過程控制站
5.4I/O模塊
5.5MEAR工廠的硬件組態
5.5.1創建一個PCS 7項目
5.5.2組態AS
5.5.3組態遠程I/O
5.5.4組態操作員站
5.5.5檢查與編譯網絡
5.6參考文獻
第6章工業通信工程
6.1概述
6.2現場級工業通信
6.2.1傳統佈線
6.2.2數字現場總線
6.2.3現場總線工程
6.3與MES和ERP工業通信
6.3.1OPC
6.3.2組態PCS 7 OPC服務器
6.4未來的發展方向
6.5參考文獻
第7章批量組態
7.1概述
7.2一般結構原則
7.3工廠層級
7.3.1結構規則
7.3.2MEAR工廠的功能結構
7.4PCS工廠層級
7.4.1HMI生成
7.4.2AS-OS分配
7.4.3Batch配方
7.5批量組態內容
7.5.1過程標簽類型和模型
7.5.2過程標簽類型
7.5.3模型
7.5.4參數和信號
7.5.5過程對象視圖
7.6MEAR工廠的過程標簽
類型舉例
7.7MEAR工廠的模型舉例
7.8參考文獻
第8章獨立驅動功能
8.1概述
8.2IDF的基本概念
8.2.1PCS 7的功能塊類型
8.2.2安全規範
8.2.3操作模式
8.3預置的IDF現場設備
8.4通道功能（驅動）
8.5來自數據庫的IDF模板
8.6參考文獻
第9章連續反饋控制
9.1概述
9.2原理
9.2.1介紹
9.2.2控制器的工業適用性
9.2.3擴展的控制結構
9.2.4與過程的連接
9.3練習：實現一個連續控制
回路
9.4參考文獻
第10章順序控制
10.1概述
10.1.1連續與順序控制
10.1.2步序列的結構
10.1.3選擇與並行分支
10.1.4順序控制的設計
10.1.5順序控制和邏輯控制系統的
相互作用
10.1.6順序控制中的保護功能和
操作模式
10.1.7PCS 7中的順序控制
10.2練習：反應釜注料
10.3參考文獻
第11章使用配方的批量控制
11.1概述
11.2配方
11.3程序、過程和工廠的分層
建模
11.4過程模型
11.5程序模型
11.6物理模型
11.7監測、歸檔和報告
11.8配方工程
11.9PCS 7批量控制
11.9.1軟件組件實例
11.9.2建模
11.9.3定義一個主配方
11.9.4創建並啟動一個
BATCH
11.10參考文獻
第12章過程顯示HMI
12.1概述
12.2過程管理目標
12.3任務和信息分解
12.4HMI設計
12.4.1表達概念
12.4.2表達技術
12.4.3趨勢顯示
12.5在PCS 7 中生成HMI
12.5.1在PCS 7中組態服務
接口
12.5.2在PCS 7中組態過程
顯示
12.6為MEAR工廠創建基本的
HMI畫面
12.6.1工程系統創建
12.6.2生成OS的準備
12.6.3生成OS
12.6.4OS編輯
12.6.5集成面板
12.7未來的發展方向
12.7.1模型驅動的人機工程
12.7.2autoHMI
12.8參考文獻
第13章報警工程
13.1概述
13.2報警系統
13.2.1報警與警告
13.2.2操作員報警處理
13.3PCS 7的報警管理
13.4參考文獻
致謝
第1章引言
1.1結構
1.2怎樣閱讀本書
1.3參考文獻
第2章過程控制系統要求
2.1概述
2.2過程工業
2.2.1化工
2.2.2製藥
2.2.3石油與天然氣
2.2.4水/污水
2.2.5紙漿與造紙
2.2.6食品與飲料
2.3概要
2.4跨領域概念
2.4.1化工單元操作
2.4.2批處理過程
2.4.3連續過程
2.4.4通過過程自動化減少風險
2.4.5人力監督控制
2.4.6分布式控制系統結構
2.5參考文獻
第3章過程控制系統工程
3.1概述
3.2工廠工程項目
3.3過程控制系統工程的過程
模型
3.3.1PPEAM――過程工廠工程
活動模型
3.3.2PAS 1059：工廠設計過程――
過程模型和術語
3.3.3NA35：PCT項目處理
3.4初級工程
3.4.1工廠概念和過程控制系統
概念
3.4.2成本估算
3.4.3過程控制系統選擇
3.5基礎與詳細過程控制系統
工程
3.6未來發展方向
3.6.1工程工作流程的正式模型
3.6.2信息交換
3.6.3過程控制系統工程任務的
自動化
3.7參考文獻
第4章模塊化工程研究工廠
4.1過程描述
4.2儀器儀錶
4.2.1管道和儀錶圖
4.2.2識別系統
4.2.3過程控制要求
4.2.4PCT因果矩陣
4.3參考文獻
第5章過程控制系統結構
5.1概述
5.2分布式結構
5.3過程控制站
5.4I/O模塊
5.5MEAR工廠的硬件組態
5.5.1創建一個PCS 7項目
5.5.2組態AS
5.5.3組態遠程I/O
5.5.4組態操作員站
5.5.5檢查與編譯網絡
5.6參考文獻
第6章工業通信工程
6.1概述
6.2現場級工業通信
6.2.1傳統佈線
6.2.2數字現場總線
6.2.3現場總線工程
6.3與MES和ERP工業通信
6.3.1OPC
6.3.2組態PCS 7 OPC服務器
6.4未來的發展方向
6.5參考文獻
第7章批量組態
7.1概述
7.2一般結構原則
7.3工廠層級
7.3.1結構規則
7.3.2MEAR工廠的功能結構
7.4PCS工廠層級
7.4.1HMI生成
7.4.2AS-OS分配
7.4.3Batch配方
7.5批量組態內容
7.5.1過程標簽類型和模型
7.5.2過程標簽類型
7.5.3模型
7.5.4參數和信號
7.5.5過程對象視圖
7.6MEAR工廠的過程標簽
類型舉例
7.7MEAR工廠的模型舉例
7.8參考文獻
第8章獨立驅動功能
8.1概述
8.2IDF的基本概念
8.2.1PCS 7的功能塊類型
8.2.2安全規範
8.2.3操作模式
8.3預置的IDF現場設備
8.4通道功能（驅動）
8.5來自數據庫的IDF模板
8.6參考文獻
第9章連續反饋控制
9.1概述
9.2原理
9.2.1介紹
9.2.2控制器的工業適用性
9.2.3擴展的控制結構
9.2.4與過程的連接
9.3練習：實現一個連續控制
回路
9.4參考文獻
第10章順序控制
10.1概述
10.1.1連續與順序控制
10.1.2步序列的結構
10.1.3選擇與並行分支
10.1.4順序控制的設計
10.1.5順序控制和邏輯控制系統的
相互作用
10.1.6順序控制中的保護功能和
操作模式
10.1.7PCS 7中的順序控制
10.2練習：反應釜注料
10.3參考文獻
第11章使用配方的批量控制
11.1概述
11.2配方
11.3程序、過程和工廠的分層
建模
11.4過程模型
11.5程序模型
11.6物理模型
11.7監測、歸檔和報告
11.8配方工程
11.9PCS 7批量控制
11.9.1軟件組件實例
11.9.2建模
11.9.3定義一個主配方
11.9.4創建並啟動一個
BATCH
11.10參考文獻
第12章過程顯示HMI
12.1概述
12.2過程管理目標
12.3任務和信息分解
12.4HMI設計
12.4.1表達概念
12.4.2表達技術
12.4.3趨勢顯示
12.5在PCS 7 中生成HMI
12.5.1在PCS 7中組態服務
接口
12.5.2在PCS 7中組態過程
顯示
12.6為MEAR工廠創建基本的
HMI畫面
12.6.1工程系統創建
12.6.2生成OS的準備
12.6.3生成OS
12.6.4OS編輯
12.6.5集成面板
12.7未來的發展方向
12.7.1模型驅動的人機工程
12.7.2autoHMI
12.8參考文獻
第13章報警工程
13.1概述
13.2報警系統
13.2.1報警與警告
13.2.2操作員報警處理
13.3PCS 7的報警管理
13.4參考文獻
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