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第1章 概论 825

1物性分析仪表的分类 825

2物性分析仪表的发展趋势 825

第2章 湿度计 826

1湿度的表示方法 826

1.1混合比r 826

1.2比湿q 826

1.3绝对湿度ρv 826

1.4相对湿度φ 826

1.5体积比 826

1.6摩尔分数 826

1.7饱和度 826

1.8露点（霜点） 826

1.9热力学湿球温度 826

1.10饱和水汽压 827

2伸缩式湿度计 827

2.1毛发湿度计 827

2.2便携式毛发湿度计 827

2.3记录式毛发湿度计 827

3干湿球湿度计 827

3.1手摇式干湿球湿度计 828

3.2阿斯曼湿度计 828

3.3旋转式通风干湿表 828

3.4冲击射流式干湿球湿度计 828

3.5平衡温度干湿计 829

4露点湿度计 829

4.1简易式露点杯 829

4.2简易式露点计 829

4.3通气式露点计 830

4.4高压式露点计 830

4.5光电冷凝式露点计 830

4.6普通冷镜露点计 830

4.7循环式冷凝湿度计 831

4.8低霜点冷镜露点计 831

4.9绝热膨胀式露点计 831

4.10氯化锂露点计 831

4.11光纤式露点计 832

4.12阻栅式露点计 832

5电容式湿度计 832

5.1工作原理 832

5.2测量电路 832

5.3高分子聚合物电容湿度计 833

5.4基于电容充放电的湿度计 833

5.5容栅式湿度计 834

5.6氧化铝电容湿度计 834

6电阻式湿度计 835

6.1氯化锂电阻式湿度计 835

6.2陶瓷湿度传感器 835

6.3电解型电阻湿度计 836

6.4吸着型电阻湿度计 836

6.5热电阻式湿度计 836

7限界电流型湿度传感器 837

8电解式湿度计 837

9电磁波湿度计 838

9.1表面声波湿度计 838

9.2压电晶体振荡式湿度计 838

9.3微波湿度计 839

10光谱吸收式湿度计 839

10.1红外吸收式湿度计 839

10.2紫外吸收式湿度计 840

11光纤湿度计 840

第3章 水分计 841

1概述 841

2重量法水分计 841

2.1烘箱法 841

2.2热天平法 841

2.3干燥剂法 841

2.4蒸馏式水分计 842

3化学反应式水分计 842

3.1卡尔费修水分计 842

3.2滴定法 843

3.3碳化钙水分计 844

4电阻式水分计 844

4.1电阻式水分计的原理 844

4.2电阻式水分计的结构 844

5电容式水分计 845

5.1测量电极 845

5.2测量电路 846

6中子式水分计 846

6.1探测式中子水分计 847

6.2固定式插入型中子水分计 847

6.3表面型中子水分计 848

6.4快中子透射式湿度计 848

6.5取样式透射型快中子水分计 848

6.6取样式透射型热中子水分计 848

6.7取样式散射型热中子水分计 849

6.8移动式插入型中子水分计 849

6.9移动式表面型水分密度计 849

7红外水分计 849

7.1红外透射式水分计 850

7.2红外反射式水分计 851

7.3红外吸收式水分计 851

7.4红外散射式水分计 851

8微波式水分计 851

8.1工作原理 851

8.2反射式微波水分计 852

8.3透射式微波水分计 852

9核磁共振式水分计 852

10等温吸附法测水仪 853

11热吸收式微量水分仪 853

11.1检测池工作原理 853

11.2仪器测量系统 853

12晶体振荡式微量水分仪 853

12.1工作原理 854

12.2晶体检测器和测量电路 854

12.3流程系统 854

第4章 黏度计 855

1概述 855

1.1黏度的概念 855

1.2溶液的黏度 855

1.3黏度的单位 855

2毛细管式黏度计 855

2.1毛细管法基本原理 855

2.2绝对测量法 856

2.3相对测量法 856

2.4奥斯特瓦尔德黏度计 856

2.5改良奥斯特瓦尔德型黏度计 856

2.6乌别洛特黏度计 856

2.7平开维奇黏度计 857

2.8芬斯克黏度计 857

2.9逆流型黏度计 857

2.10悬挂液柱型黏度计 857

2.11具有自动取样功能的毛细管黏度计 857

2.12压力型毛细管法 858

2.13气动式高压毛细管黏度计 858

2.14电动泵高压毛细管黏度计 858

2.15工业在线毛细管黏度计 859

2.16流孔式黏度计 859

3旋转式黏度计 860

3.1测量原理 860

3.2旋转式黏度计结构 860

3.3同轴圆筒旋转黏度计 860

3.4同心圆筒式黏度计 861

3.5锥板式黏度计 861

3.6电容式旋转黏度计 861

3.7电位式旋转黏度计 862

3.8笼型电动机式旋转黏度计 862

3.9差动变压器式旋转黏度计 862

4落体式黏度计 863

4.1落球黏度计 863

4.2直落式落球黏度计 863

4.3升球黏度计 863

4.4滚球黏度计 863

4.5落塞式工业黏度计 864

4.6陷入式落柱黏度计 864

4.7套筒式落柱黏度计 864

4.8升泡式黏度计 865

4.9落柱式黏度计 865

4.10浮子式连续黏度计 865

4.11蔡恩黏度计 865

5振动式黏度计 866

5.1振球黏度计 866

5.2振动片式黏度计 867

5.3超声波黏度计 867

6平板式黏度计 867

6.1滑板式黏度计 867

6.2带式黏度计 867

6.3倾斜板式黏度计 868

6.4压板式黏度计 868

7涂-4杯黏度计 868

第5章 密度计 869

1概述 869

2液体密度的测量 869

2.1浮子式密度计 869

2.2静压式密度计 871

2.3连续称量式密度计 872

2.4放射性同位素密度计 873

2.5声学式密度计 873

2.6振动式密度计 874

2.7电容式密度计 876

2.8用质量流量计测量液体密度 876

2.9重力式密度计 876

3固体密度测量 878

3.1液体静力天平法 878

3.2杠杆式静力天平法 878

3.3密度瓶法 878

3.4悬浮法 878

3.5密度梯度法 879

3.6电容式固体密度计 879

4气体密度测量 879

4.1浮力法 880

4.2密度瓶法 881

4.3气柱平衡法 881

4.4离心法 882

4.5转矩法 882

4.6流出法 882

4.7气桥式密度计 883

4.8声学式气体密度计 883

第6章 浓度计 884

1浓度的定义 884

2液体浓度计 884

2.1电导式浓度计 884

2.2电磁式浓度计 884

2.3旋光式浓度计 885

2.4折光式浓度计 885

2.5光纤浓度计 886

2.6超声波浓度计 886

2.7应变式浓度计 887

3气体浓度计 887

3.1电导式浓度计 887

3.2热导式气体浓度计 888

3.3光纤式浓度计 889

3.4光谱吸收式浓度计 889

4纸浆浓度测量 890

4.1机械式测量方法 890

4.2光学测量方法 891

4.3电容式浓度计 891

第7章 浊度计 893

1概述 893

2透射式浊度计 893

2.1落流式浊度计 894

2.2双光路双探测器浊度计 894

2.3双光路单探测器浊度计 894

2.4两次透过式浊度计 894

3散射式浊度计 894

3.1测量原理 894

3.2单束浊度计 895

4透射光和散射光比率浊度计 895

4.1单光源单探测器的散射透射比式浊度计 895

4.2双光源双探测器四束比值式浊度计 895

4.3单光源双探测器比率式浊度计 896

4.4单光源三探测器式浊度计 896

4.5积分球浊度计 896

4.6振动镜式浊度计 896

4.7激光比率式浊度计 897

5表面散射式浊度计 897

6双光束调制式浊度计 897

7光纤浊度计 898

第8章 酸度计 899

1 pH值的定义 899

2电位式pH计 899

2.1电位式pH计的工作原理 899

2.2实验室用酸度计 899

2.3 pH G型工业酸度计 900

2.4复合针型pH计 900

2.5离子膜pH计 900

2.6具有自诊断功能的pH计 901

3探头式pH计 901

3.1 ISFET pH计工作原理 901

3.2 ISFET pH计结构 901

4光纤pH计 902

第9章 粒度仪 903

1粒度的基本概念 903

1.1颗粒和粉体 903

1.2粒度的定义和粒度分布 903

2常用的粒度仪 904

2.1筛分仪 904

2.2图像分析仪 904

2.3离心沉降粒度分析仪 905

2.4 Coulter计数器 905

2.5激光粒度仪 907

2.6光子相关光谱仪 907

第10章 石油物性分析仪器 909

1概述 909

2馏程分析仪 909

2.1馏程的定义 909

2.2常压蒸馏仪 909

2.3减压蒸馏仪 909

2.4在线馏程分析仪 910

2.5填充柱型干点分析仪 910

2.6在线全馏程分析仪 911

3闪点分析仪 911

3.1闪点的定义 911

3.2闭口闪点仪 911

3.3开口闪点仪 912

3.4在线闪点分析仪 912

4倾点分析仪 912

4.1倾点的定义 912

4.2倾点分析仪 912

4.3在线倾点分析仪 913

4.4实验室倾点测定法 914

4.5可倾板倾点分析仪 914

5浊点分析仪 914

5.1浊点的定义 914

5.2浊点分析仪器 914

5.3在线浊点分析仪 915

5.4对流热传导式浊点分析仪 915

6饱和蒸气压测定仪 915

6.1饱和蒸气压的定义 915

6.2实验室饱和蒸气压测定仪 915

6.3在线蒸气压测定仪 916

6.4动态蒸气压分析仪 916

7辛烷值分析仪 916

7.1辛烷值的定义 916

7.2辛烷值机 917

7.3连续辛烷值分析仪 917

7.4便携式辛烷值测定仪 917

参考文献 919

第1章 概论 923

1工业分析仪表的组成 923

2工业分析仪表的分类 923

3工业分析仪表的应用 923

4工业分析仪表的发展趋势 923

第2章 电化学式分析仪 925

1电导式分析仪器 925

1.1电导式分析仪器的工作原理 925

1.2盐量计 925

1.3电磁浓度计 926

2电位式分析仪器 926

2.1电位式分析仪器的工作原理 926

2.2酸度计 927

2.3离子选择性电极 928

2.4浓差电池 928

3电量式分析仪器 928

3.1电量式分析仪器的工作原理 928

3.2控制电位库仑分析法 929

3.3恒电流库仑滴定法 929

3.4二氧化硫分析仪 930

3.5库仑定碳定氧仪 930

4极谱分析仪器 931

4.1极谱仪的工作原理 931

4.2示波极谱仪 931

4.3交流极谱仪 932

4.4方波极谱仪 933

4.5脉冲极谱仪 933

4.6控制电流极谱法 934

第3章 热学式气体分析仪 936

1热导式气体分析仪 936

1.1热导分析的基本原理 936

1.2热导分析仪的检测器 937

1.3热导分析仪的测量线路 939

1.4热导式CO2分析仪 940

2热化学式气体分析仪 941

2.1热化学式气体分析仪的基本原理 941

2.2热化学式气体分析仪的传感器 942

2.3热化学式气体分析仪的应用 943

第4章 磁学式氧量分析仪 945

1磁性氧量分析仪 945

1.1磁性氧量分析仪的物理基础 945

1.2热磁对流式氧量分析仪 946

1.3磁力机械式氧量分析仪 948

2氧化锆氧量计 948

2.1氧化锆氧量计基本原理 948

2.2氧化锆氧量计探头型式与结构 949

3氧量分析仪的典型应用 949

第5章 光学分析仪 951

1红外线气体分析仪 951

1.1红外线气体分析仪的工作原理 951

1.2双光路单通道红外线分析仪 951

1.3串联检出器的红外线分析仪 952

1.4时间双光路红外线分析仪 952

1.5多组分红外线分析仪 952

1.6直读式红外线气体分析仪 953

1.7 FQ型红外线分析仪 954

2不分光紫外线分析仪 954

2.1直读式 954

2.2补偿式 955

3光电比色式分析仪 955

3.1光电比色式分析仪的原理 955

3.2硅酸根自动分析仪 955

4化学发光式分析仪 955

4.1臭氧分析仪 955

4.2化学发光式氮氧化物分析仪 956

5光散射式分析仪 956

5.1光散射式分析仪的工作原理 956

5.2浊度计 956

6发射光谱式分析仪 957

7紫外荧光式分析仪 957

第6章 气相色谱仪 958

1概述 958

1.1气相色谱分离原理 958

1.2气相色谱基本流程 958

2气相色谱分析理论基础 958

2.1溶剂效率 959

2.2柱效率 959

2.3分离度 960

3色谱定性分析 960

4色谱定量分析 960

5气相色谱检测器 962

5.1热导检测器 962

5.2氢火焰离子化检测器 962

5.3电子捕获检测器 963

5.4火焰光度检测器 963

6工业气相色谱仪 963

6.1 SQG系列工业气相色谱仪 963

6.2 CX-6710系列工业气相色谱仪 964

第7章 质谱仪 966

1质谱仪的组成 966

2离子源 966

2.1常规电离源 966

2.2软电离技术 969

3质量分析器 971

4检测器及数据处理系统 972

第8章 射线式分析仪 974

1概述 974

2 X射线式分析仪 974

3放射性同位素分析仪 975

3.1利用α射线的分析仪 975

3.2利用β射线的分析仪 976

3.3利用γ射线的分析仪 977

4射线分析仪的应用 977

第9章 工业分析仪表的取样系统 979

1取样系统的基本要求 979

2取样系统设计与选用的主要依据 980

3取样系统的组成 981

3.1取样探头 981

3.2冷却器 983

3.3气水分离器 984

3.4过滤器 984

3.5化学过滤器 984

3.6水洗涤器 984

3.7干燥器 985

3.8取样泵 985

3.9压力、流量指示与调节器 987

3.10切换阀及其控制系统 989

第10章 标准气体及配气法 991

1概述 991

1.1标准气体的定义 991

1.2标准气体的作用与用途 991

1.3标准气体含量的表示方法 991

2标准气体的制备方法 992

2.1称量法 992

2.2渗透法 995

2.3分压法 996

2.4扩散法 997

2.5静态容量法 997

2.6饱和法 998

2.7其他制备方法 998

3标准气体的应用 999

3.1气瓶及阀门的种类 999

3.2标准气体的选择 999

3.3标准气体的使用 999

参考文献 1001

第1章 概论 1005

1视频的基础知识 1005

2基本概念和术语 1005

2.1镜头 1005

2.2互补金属氧化物半导体 1005

2.3电荷耦合器件 1005

2.4摄影机CCD像素 1005

2.5 3CCD 1005

2.6摄像机的防震功能 1005

2.7广角镜 1006

2.8曝光量 1006

2.9景深 1006

2.10光学变焦 1006

2.11数字变焦 1006

2.12焦距 1006

2.13光圈 1006

2.14快门 1006

2.15白平衡 1006

2.16录影带VHS／VHS-C 1006

2.17录影带S-VHS／S-VHS-C 1006

2.18其他 1006

3信号传输方式 1007

3.1传输方式选用 1007

3.2有线传输方式 1007

3.3无线传输方式 1007

第2章 视频标准、编码及其数据 1009

1视频格式 1009

1.1基本概念 1009

1.2视频格式 1009

2世界上现有的主要数字电视标准 1009

2.1美国数字电视标准 1009

2.2欧洲数字电视标准 1010

2.3日本数字电视标准 1010

2.4 DVB与ATSC的比较 1010

2.5我国对地面传输标准的要求 1010

2.6中国已经颁布的数字电视技术相关标准 1011

3显示器的主要技术指标 1011

3.1扫描方式 1011

3.2刷新频率 1011

3.3点距 1011

3.4分辨率 1011

3.5带宽 1012

3.6亮度和对比度 1012

3.7屏幕尺寸 1012

4液晶显示器LCD的基本参数 1012

4.1点距和可视面积 1012

4.2最佳分辨率和真实分辨率 1012

4.3亮度和对比度 1012

4.4响应时间 1012

4.5可视角度 1012

4.6最大显示色彩数 1012

5显示器国家标准 1012

6视频编码标准 1013

6.1常见视频编解码标准 1013

6.2常见的编解码技术 1013

6.3 AVS标准 1013

6.4 H.264标准概述 1014

7线缆部分标准 1014

7.1双绞线 1014

7.2同轴电缆 1015

7.3电缆传输系统性能指标 1015

8图像数据压缩编码简介 1016

8.1数据压缩必要性 1016

8.2图像压缩可能性 1016

9图像数据压缩编码基本方法 1017

9.1简介 1017

9.2视频卡及视频压缩卡 1019

9.3软压缩 1020

10图像压缩标准 1020

10.1静止图像压缩标准 1020

10.2运动图像压缩标准 1021

10.3 H.261视频压缩标准 1022

10.4 H.263视频压缩标准 1022

10.5 H.263标准版本2 1022

10.6 H.263＋＋标准 1022

10.7 H.264标准 1023

第3章 监控系统器材 1024

1前端采集系统设备 1024

1.1摄像机 1024

1.2网络摄像机 1024

1.3 CCD摄像机 1024

1.4数字摄像头 1025

1.5图像传感器的模式 1025

1.6镜头 1025

1.7云台 1026

1.8防护罩和支架 1026

1.9解码器 1026

2传输系统设备 1027

2.1光端机 1027

2.2中继器、集线器 1027

2.3双绞线 1028

2.4同轴电缆 1028

2.5光缆 1028

3控制系统设备 1029

3.1主控制台 1029

3.2视频矩阵切换器 1029

3.3画面分割器 1029

3.4画面处理器 1030

3.5视频分配器 1030

3.6视频放大器 1030

3.7视频切换器 1030

3.8时间字符叠加器 1030

3.9主控键盘系统控制键盘 1031

3.10云台镜头及防护罩控制器 1031

3.11网络视频服务器 1031

4记录系统设备 1032

4.1数字硬盘录像机 1032

4.2嵌入式数字硬盘录像机 1032

4.3时滞磁带录像 1033

5显示系统设备 1033

5.1监视器 1033

5.2电视监视器 1035

5.3电视墙 1035

6其他设备 1036

6.1视频印像机 1036

6.2生物识别技术设备 1037

6.3防盗报警设备 1037

6.4门禁对讲设备 1037

6.5红外灯 1038

6.6电缆及连接器 1038

第4章 各监控系统结构组成与功能 1042

1模拟视频监控系统简介 1042

2数字视频监控系统简介 1042

3基本视频监控系统 1042

4智能数字监控装置 1042

4.1数字视频基础 1042

4.2数字监控功能 1042

4.3智能数字监控系统的组成 1043

5网络监控系统 1043

5.1网络监控系统特点 1043

5.2网络监控系统优势 1043

5.3网络监控系统的实现 1044

6远程图像传输监控系统 1044

6.1宽带图像传输监控系统 1044

6.2窄带图像传输监控系统（电话线图像传输） 1044

7全数字网络视频监控的技术发展趋势 1045

8智能识别系统 1045

8.1指纹识别系统简介 1045

8.2指纹识别技术 1046

8.3指纹识别技术应用 1046

9基于网络视频的智能控制系统 1046

9.1智能化楼宇自控系统简介 1046

9.2智能楼宇控制系统基本组成 1046

9.3智能化楼宇自控系统的网络结构 1047

9.4智能化楼宇控制系统的特点 1047

第5章 监控系统的应用 1048

1智能小区视频监控系统 1048

1.1设计原则 1048

1.2结构组成及功能 1048

2银行视频监控系统应用实例 1048

2.1设计原则 1048

2.2系统构成和体系结构 1049

2.3系统功能 1049

3医疗行业监控系统的应用 1049

3.1无线医疗监控网络结构 1050

3.2无线网络的特点 1050

3.3系统的功能 1050

4自来水厂视频监控系统 1050

4.1城市自来水供水系统组成 1050

4.2自来水厂监控系统组成 1051

4.3自来水厂监控系统的功能 1051

5电力行业视频监控系统应用实例 1051

5.1设计原则 1051

5.2系统构成和结构体系 1052

5.3系统的功能 1053

6 GPS警用监控系统的应用 1053

6.1系统功能要求 1053

6.2系统的组成 1053

6.3系统的结构及功能 1053

7企业网络视频会议系统应用 1054

7.1视频会议的必要性 1054

7.2视频会议系统的分类 1054

7.3企业视频会议系统结构 1054

7.4企业视频会议系统的功能 1054

参考文献 1055

第1章 显示仪表 1059

1模拟显示仪表 1059

1.1模拟信号 1059

1.2模拟显示仪表 1059

2数字显示仪表 1062

2.1信号的采样 1062

2.2信号的量化 1062

2.3模拟-数字转换（A／D转换） 1063

3计算机图形（CRT）显示技术 1063

3.1计算机图形显示的概况 1063

3.2计算机图形显示器件 1064

4新型显示仪表 1066

4.1智能显示仪表 1066

4.2仪表数据加载 1067

4.3虚拟仪表 1067

第2章 调节仪表 1069

1模拟调节器 1069

1.1 PID调节器的运算规律 1069

1.2 PID调节器的构成 1071

1.3基型调节器 1072

1.4特种调节器和附加单元 1073

2数字调节仪表 1076

2.1数字式控制器的特点 1076

2.2单回路数字调节器 1076

3可编程调节器 1080

3.1可编程调节器的特点 1080

3.2可编程调节器基本构成 1081

3.3 SLPC可编程调节器 1084

第3章 显示调节仪表的应用 1085

1模拟控制仪表的应用 1085

1.1控制方案的拟定与仪表选择 1085

1.2控制系统构成举例 1085

1.3仪表静态配合系数的确定 1086

2 KMM调节器应用举例 1086

2.1锅炉汽包液位控制系统 1086

2.2变比例度控制 1087

2.3程序控制 1087

2.4采样控制 1088

2.5预估补偿控制 1088

2.6加热炉热效率控制 1089

参考文献 1090

第1章 概论 1093

1执行器概述 1093

2执行器发展状况 1093

2.1调节阀智能化 1093

2.2执行器数字化、智能化、通信化技术 1094

2.3总结 1095

第2章 阀门 1096

1概述 1096

1.1阀门的分类 1096

1.2阀门型号的编制方法 1096

1.3阀门常用标准代号 1099

1.4阀门的驱动装置 1100

2调节阀 1101

2.1调节阀的工作原理 1101

2.2调节阀的结构形式 1101

2.3调节阀的主要参数 1105

第3章 气动执行机构 1111

1概述 1111

1.1气动执行器的用途与特点 1111

1.2气动执行器的组成 1111

2气动执行器结构及分类 1111

2.1气动执行机构的用途与结构特点 1111

2.2气动单元组合仪表 1113

3气动执行器的特性和技术要求 1113

3.1气动执行机构的静态、动态特性 1113

3.2执行机构输出力和刚度计算 1114

4气动执行器附件 1115

4.1阀门定位器 1115

4.2电—气转换器 1119

4.3阀位传送器 1120

4.4阀位控制器 1120

4.5电磁阀 1121

4.6气动保位阀 1121

4.7气动继动器 1122

4.8手轮机构 1122

4.9油雾器 1123

4.10空气过滤减压器和空气安全阀 1123

4.11空气过滤器 1124

4.12气动减压器 1125

4.13其他附件 1125

5气动执行器的选择方法 1126

5.1执行机构和调节阀结构型式的选择 1126

5.2气开、气关的选择及实例 1126

6气动执行器的安装与维护 1127

6.1气动执行器的安装 1127

6.2气动执行器的维修 1128

6.3气动执行器常见故障及消除方法 1128

7液动阀门执行器 1129

7.1液动执行器特点和组成 1129

7.2液压缸分类 1129

7.3电液执行机构的控制 1131

7.4液压控制元件 1132

7.5液动执行器的使用和维护 1134

第4章 电动执行器 1136

1概述 1136

1.1电动执行器的用途和分类 1136

1.2电动执行器的要求 1136

2 DKJ及DKZ型电动执行器 1136

2.1伺服电动机 1136

2.2晶闸管的触发电路 1137

2.3前置磁放大器 1137

2.4附属部件 1141

2.5典型参数 1141

3其他电动执行器 1141

3.1积分式电动执行器 1141

3.2滚切电机式电动执行器 1141

3.3多转式电动执行器 1143

3.4永磁低速同步电机式执行器 1143

3.5数字式电动执行器 1143

4智能式电动执行器 1144

4.1 DKJ型电动执行器及其不足 1144

4.2智能电动执行器及特点 1144

4.3几种典型智能电动执行器 1144

4.4智能电动执行器的发展趋势 1145

第5章 电磁阀 1146

1电磁阀的分类 1146

1.1按阀体结构分类 1146

1.2按工作介质分类 1146

2填料函型电磁阀 1146

2.1填料函型电磁阀的特点及用途 1146

2.2直接动作式电磁阀 1147

2.3差压动作式电磁阀 1147

3无填料函型电磁阀 1147

3.1无填料函型电磁阀的特点及用途 1147

3.2直接动作式电磁阀 1148

3.3先导式电磁阀 1148

4特种用途电磁阀 1150

4.1防爆电磁阀 1150

4.2高温高压电磁阀 1150

5电磁阀的选型与维护 1151

5.1安全性 1151

5.2适用性 1151

5.3可靠性 1152

5.4经济性 1152

5.5电磁阀故障处理 1152

第6章 泵 1153

1泵的选型 1153

1.1泵的分类 1153

1.2泵的特性 1153

1.3泵的类型、系列和型号的选择 1153

2叶片式泵 1156

2.1离心泵的工作原理、结构和性能参数 1156

2.2轴流泵和混流泵 1159

2.3旋涡泵 1161

3容积式泵 1162

3.1概述 1162

3.2往复泵 1163

3.3转子泵 1164

3.4计量泵 1166

3.5缓冲罐和安全阀 1168

参考文献 1170

第1章 概论 1173

1可编程序控制器的产生 1173

2可编程序控制器的主要功能和特点 1173

2.1可编程序控制器的主要功能 1173

2.2可编程序控制器的特点 1174

3 PLC与其他工业控制系统的比较 1175

3.1 PLC与继电器控制系统的比较 1175

3.2 PLC与微型计算机的比较 1175

3.3 PLC与单板机的比较 1175

3.4 PLC与集散系统比较 1176

4 PLC控制系统的组成 1176

4.1可编程序控制器的基本组成 1176

4.2可编程序控制器各组成部分的作用 1176

5 PLC控制系统的发展趋势 1177

6 PLC的性能指标、分类和主要机型 1177

6.1 PLC的性能指标 1177

6.2 PLC的分类 1178

6.3 PLC的主要机型 1178

第2章 可编程序控制器硬件系统配置 1180

1 PLC模块介绍 1180

1.1 CPU模块 1180

1.2开关量I／O模块 1181

1.3模拟量I／O模块 1183

1.4特殊功能模块 1183

2 PLC的硬件系统配置 1184

2.1 S7-200PLC的硬件系统配置 1184

2.2 CQMl PLC的硬件系统配置 1184

2.3 FX2N PLC的硬件系统配置 1184

3 OMRON CQM1 PLC I／O地址分配 1185

第3章 可编程序控制器的指令系统 1186

1 PLC的编程语言 1186

2 西门子S7-200PLC指令系统 1186

2.1基本概念和约定 1186

2.2 SIMATIC指令系统 1187

3 OMRON CQM1 PLC指令系统 1188

3.1概述 1188

3.2 CQM1数据区 1189

3.3 CQM1 PLC指令系统 1189

4 三菱FX2N PLC指令系统 1190

4.1指令构成 1190

4.2 FX2N PLC指令系统 1190

第4章 可编程序控制器应用系统的软件设计与开发 1191

1 PLC应用系统软件设计与开发的过程 1191

2应用软件设计的内容 1191

2.1功能的分析与设计 1191

2.2 I／O信号及数据结构分析与设计 1192

2.3程序结构分析和设计 1192

2.4软件设计规格说明书编制 1192

2.5用编程语言、PLC指令进行程序设计 1192

2.6软件测试 1192

2.7程序使用说明书编制 1193

3 PLC程序设计的常用方法 1193

3.1经验设计法 1193

3.2逻辑设计法 1193

3.3状态分析法 1193

3.4利用状态转移图设计法 1194

4 PLC程序设计步骤 1195

4.1程序设计步骤 1195

4.2程序设计流程图 1196

5常用基本环节编程 1196

5.1延时电路 1196

5.2计数器的扩展 1197

5.3分频电路 1198

5.4闪光电路 1198

5.5脉冲发生器 1198

5.6多谐振荡电路 1199

5.7保持电路 1199

5.8比较电路（译码电路） 1199

5.9优先电路 1199

5.10单按钮启停控制电路 1200

第5章 可编程序控制器的编程工具 1201

1指令编程器的功能及应用 1201

1.1概述 1201

1.2指令编程器的结构 1201

2编程软件 1201

2.1西门子STEP7-MICRO／WIN编程软件 1201

2.2 OMRON CX-Programmer编程软件 1202

2.3三菱GX Developer编程软件 1203

第6章 可编程序控制器应用系统设计、安装与维护 1204

1 PLC应用系统设计的内容和步骤 1204

1.1系统设计的原则与内容 1204

1.2系统设计和调试的主要步骤 1204

2 PLC应用系统的硬件设计 1204

2.1 PLC的型号 1204

2.2 PLC容量估算 1205

2.3 I／O模块的选择 1205

2.4分配输入／输出点 1206

第7章 可编程序控制器应用实例 1208

1三菱FX系列PLC在运料小车控制系统中的应用 1208

1.1运料小车控制系统的控制要求 1208

1.2运料小车控制系统的PLC选型和资源配置 1208

1.3运料小车控制系统程序设计和调试 1208

1.4运料小车控制系统PLC程序 1208

2西门子S7-200系列PLC在全自动洗衣机控制系统中的应用 1210

2.1全自动洗衣机控制系统的控制要求 1210

2.2全自动洗衣机控制系统的PLC选型和资源配置 1210

2.3全自动洗衣机控制系统的程序设计和调试 1211

2.4全自动洗衣机控制系统PLC程序 1211

3 OMRON CQM1系列PLC在十字路口交通灯控制系统中的应用 1212

3.1十字路口交通灯控制系统的控制要求 1212

3.2十字路口交通灯控制系统的PLC选型和资源配置 1213

3.3十字路口交通灯控制系统程序设计和调试 1214

3.4十字路口交通灯控制系统程序 1214

附录 1217

附录18-1西门子S7-200 STL指令表 1217

附录18-2 OMRON CQM1指令表 1233

附录18-3三菱FX2N PLC指令表 1257

参考文献 1266

第1章 概论 1269

1集散控制系统的概念 1269

2集散控制系统的产生 1269

3集散系统在综合自动化中的应用 1269

3.1国产DCS技术应用概况 1269

3.2集散系统的发展 1270

第2章 集散系统构成 1271

1集散型控制系统基本结构（分层体系） 1271

1.1集散系统上下结构 1271

1.2集散系统三级构成 1271

1.3集散系统三代产品结构 1272

2集散控制系统的技术特点 1272

3集散控制系统分散内涵 1273

第3章 现场控制站 1275

1概述 1275

2现场控制站的结构 1275

2.1微机型结构 1275

2.2 1／O卡与通信卡结构 1275

2.3串行通信加模件结构 1275

2.4节点工作站结构 1276

3现场控制站的硬件组成 1276

4 I／O板控制器 1276

5现场控制站的功能 1277

6现场控制站的可靠性和可维护性 1277

7现场控制站操作系统的选取原则 1278

第4章 操作站 1279

1概述 1279

2 DCS操作站的功能及发展 1279

3硬件配置 1280

3.1操作站构成 1280

3.2操作站的主要功能 1280

4 DCS组态简介 1280

4.1硬件配置 1280

4.2软件组态 1281

4.3过程画面组态原则 1281

4.4 CENTUM系统中的操作员站实例 1281

5 DCS的通用（替代）操作站 1283

第5章 数据通信 1285

1信息、数据和信号 1285

1.1模拟和数字 1285

1.2信息编码标准 1285

2带宽的概念 1285

3传输媒体 1286

3.1有线传输介质 1286

3.2无线传输媒体 1287

3.3几种传输介质的比较标准 1287

4数据交换技术 1287

4.1电路交换的工作原理 1287

4.2报文交换的工作原理 1288

4.3分组交换的工作原理 1288

5检错与纠错方法 1288

第6章 计算机网络 1289

1拓扑结构 1289

1.1星形拓扑 1289

1.2总线拓扑 1289

1.3环形拓扑 1289

1.4树形拓扑 1290

1.5混合形拓扑 1290

1.6网形拓扑 1290

2局域网互连 1290

3网络通信系统设计中要解决的基本问题 1290

4计算机网络协议与分层 1291

4.1协议与分层的必要性 1291

4.2层、协议和接口 1291

4.3计算机网络中的几个重要概念 1291

4.4网络体系结构 1291

4.5分层软件的工作原理 1292

4.6开放系统互连参考模型特点 1292

第7章 集散控制系统局域网的体系结构 1293

1局域网概论 1293

2局域网标准 1293

2.1 IEEE802标准系列 1293

2.2 FDDI标准 1293

2.3 I／O接口标准 1293

3局域网的物理层和数据链路层 1294

3.1物理层 1294

3.2 LLC子层（逻辑链路控制） 1294

3.3 MAC子层（介质访问控制） 1295

4协议 1295

4.1以太网IEEE 802.3 1295

4.2令牌总线IEEE 802.4 1296

4.3令牌环IEEE 802.5 1296

4.4 PROWAY协议 1296

4.5 MAP协议 1297

第8章 功能商品化组态软件介绍 1298

1组态软件的特点 1298

2组态软件的结构划分 1298

3组态软件的发展和现状 1299

4组态软件的功能分析 1299

5商品化组态软件介绍 1300

第9章 集散控制系统的应用实例 1301

1 controX（开物）2000在市政污水处理工程中的应用 1301

1.1工艺流程 1301

1.2 controX（开物）软件功能 1301

1.3污水系统特点 1301

2煤气公司调度监控系统 1302

3 SIMATIC PCS7在CFB电站循环硫化床锅炉上的应用 1306

3.1工程概述 1306

3.2 PCS7系统的主要特点 1306

3.3项目系统构成 1306

3.4系统功能 1307

3.5 PCS7系统的应用心得 1307

参考文献 1308

第1章 概论 1311

1计算机控制系统概述 1311

1.1计算机控制系统一般概念 1311

1.2计算机控制系统的组成 1311

1.3计算机控制系统的典型结构 1312

2计算机控制系统性能 1314

2.1计算机控制系统性能指标 1314

2.2控制对象对控制性能的影响 1314

3计算机控制系统的发展趋势 1314

第2章 工业控制计算机 1316

1工业控制计算机的特点与组成结构 1316

1.1工业控制计算机的特点 1316

1.2工业控制计算机的组成结构 1316

2工业控制计算机的总线结构 1317

2.1总线结构概述 1317

2.2常用内部总线 1318

2.3常用外部总线 1321

3总线型工业控制计算机 1323

3.1 IPC工业控制机 1323

3.2嵌入式工业控制机 1324

4工业控制器与测控仪表 1326

4.1数字调节器 1326

4.2分布式数据采集控制模块 1327

4.3智能测控仪表 1328

第3章 输入输出接口与过程通道 1330

1数字量（开关量）输入输出通道 1330

1.1数字量（开关量）输入通道 1330

1.2数字量（开关量）输出通道 1331

1.3工业PC数字量（开关量）I／O模板 1332

2模拟量输入接口与通道 1332

2.1信号调理 1332

2.2多路转换开关 1334

2.3程控放大器PGA 1334

2.4采样保持器 1335

2.5 A／D转换器及其接口 1335

2.6模拟量输入模板设计举例 1338

3模拟量输出接口与通道 1339

3.1模拟量输出通道 1339

3.2 D／A转换器及其接口 1339

3.3电压／电流（V／I）转换电路 1340

4过程通道的抗干扰 1341

4.1干扰源与干扰的耦合 1341

4.2过程通道抗干扰措施 1342

5测量数据的预处理 1343

5.1数字滤波 1343

5.2线性化处理与标度变换 1344

5.3系统误差的自动校正 1345

6输入输出通道模板 1345

第4章 计算机控制系统的控制算法 1347

1计算机控制系统的数学描述 1347

1.1 Z变换 1347

1.2计算机控制系统的数学模型 1348

1.3计算机控制系统稳定性和稳态误差 1349

2数字PID控制算法 1349

2.1模拟PID控制 1350

2.2数字PID控制算法 1350

2.3改进的数字PID控制算法 1350

2.4数字PID控制器的参数整定 1352

3最小拍控制系统设计 1353

3.1最小拍控制器设计 1354

3.2最小拍无纹波控制系统设计 1356

4纯滞后控制 1356

4.1施密斯（Smith）预估控制 1356

4.2大林（Dahlin）算法 1357

5模型预测控制 1357

5.1模型预测控制原理 1358

5.2模型算法控制（MAC） 1358

5.3动态矩阵控制（DMC） 1359

5.4预测控制软件包 1361

6模糊控制 1362

6.1模糊控制系统的基本结构 1362

6.2模糊控制的数学基础 1362

6.3模糊控制器的设计 1364

6.4模糊PID控制器 1366

第5章 工业控制网络技术 1368

1概述 1368

1.1工业控制网络的特点 1368

1.2工业控制网络的分类 1368

2计算机数据通信 1368

2.1数据通信系统 1368

2.2数据交换技术 1369

2.3差错控制技术 1370

3计算机网络 1371

3.1计算机网络概述 1371

3.2网络体系结构 1371

3.3局域网络技术 1372

4分布式计算机控制系统 1374

4.1 DCS控制系统 1374

4.2基于IPC的分布式控制系统 1374

4.3基于PLC的分布式控制系统（PLC-DCS） 1375

5现场总线 1376

5.1 CAN现场总线 1376

5.2 LonWorks现场总线 1377

5.3 Profibus现场总线 1377

5.4 FF现场总线 1378

5.5 HART通信协议 1378

6工业以太网 1379

第6章 计算机控制系统的软件技术 1382

1计算机控制系统软件概述 1382

1.1计算机控制系统软件的构成 1382

1.2计算机控制系统软件的功能 1382

2数据结构 1382

2.1数据结构基本概念 1382

2.2数据查找技术 1383

2.3数据排序技术 1384

3计算机控制系统中的数据库技术 1384

3.1数据库技术概述 1384

3.2计算机控制系统的实时数据库 1386

4计算机控制系统的软件设计 1388

4.1计算机控制系统操作系统的选择 1388

4.2计算机控制系统实时数据库的选择 1388

4.3计算机控制系统应用软件的构建 1389

4.4计算机控制系统应用软件编程的基本方法 1390

5工控组态软件 1390

5.1工控组态软件概述 1390

5.2工控组态软件的组成与特点 1390

5.3工控组态软件开发及调试 1391

5.4应用系统组态的基本步骤 1393

第7章 计算机控制系统设计与实现 1394

1计算机控制系统设计的原则与步骤 1394

1.1计算机控制系统设计的原则 1394

1.2计算机控制系统设计的步骤 1394

2计算机控制系统的工程设计 1395

2.1系统总体方案设计 1395

2.2硬件的工程设计 1396

2.3软件的工程设计 1396

2.4系统的调试与运行 1397

3计算机控制系统可靠性设计 1397

3.1系统供电抗干扰措施 1397

3.2系统接地抗干扰措施 1398

3.3系统软件抗干扰措施 1399

3.4空间抗干扰措施 1400

3.5 CPU抗干扰措施 1400

4计算机控制系统设计举例 1400

4.1基于工业PC的计算机测控系统设计 1400

4.2基于网络的计算机测控系统设计 1403

参考文献 1409

第1章 概论 1413

1现场总线概述 1413

1.1现场总线的产生与发展 1413

1.2现场总线的技术特点 1413

1.3现场总线标准 1414

1.4现场总线设备类型 1416

2现场总线控制系统概述 1416

2.1现场总线控制系统的结构与组成 1416

2.2现场总线控制系统的技术特点 1417

2.3现场总线控制系统的应用 1417

3现场总线仪表概述 1418

3.1现场总线仪表的产生和发展 1418

3.2现场总线仪表的特点 1418

第2章 HART总线 1420

1 HART协议的产生与发展 1420

2 HART总线的技术特点 1420

3 HART协议规范简介 1420

4 HART总线通信接口设计举例 1421

4.1功耗问题 1421

4.2通信系统 1421

4.3单片机及A／D转换器 1422

4.4基于HART协议智能压力／差压变送器的设计实例 1422

5 HART总线应用简介 1422

6 HART总线仪表产品 1424

第3章 Modbus总线 1425

1 Modbus的技术特点 1425

2 Modbus协议规范简介 1425

2.1概述 1425

2.2两种传输方式 1426

2.3 Modbus消息帧 1426

2.4错误校验方法 1427

3 Modbus总线通信接口设计举例 1430

3.1连接方式及电路设计 1430

3.2基于Modbus的串口通信程序设计 1430

第4章 CAN总线 1432

1 CAN总线的产生与发展 1432

2 CAN总线的技术特点 1432

3 CAN总线协议规范简介 1433

3.1基本概念 1433

3.2报文传输 1434

3.3报文滤波 1438

3.4报文校验 1438

3.5编码 1438

3.6错误处理 1438

3.7故障界定 1438

3.8振荡器容差 1439

3.9位定时要求 1439

4 CAN总线通信接口设计举例 1440

4.1 CAN总线通信接口模块的硬件组成 1440

4.2 CAN总线通信接口模块的软件设计 1440

5 CAN总线应用简介 1441

第5章 DeviceNet总线 1443

1 DeviceNet总线的产生与发展 1443

2 DeviceNet总线的技术特点 1443

3 DeviceNet总线协议规范简介 1444

3.1 DeviceNet的网络模型 1444

3.2 DeviceNet的物理层 1444

3.3 DeviceNet的数据链路层 1444

3.4 DeviceNet的应用层 1445

4 DeviceNet总线通信接口设计举例 1449

4.1硬件电路设计 1449

4.2软件设计 1449

5 DeviceNet总线应用简介 1450

第6章 ControlNet总线 1451

1 ControlNet总线概述 1451

1.1 ControlNet总线的发展 1451

1.2 ControlNet总线的技术特点 1451

1.3 ControlNet总线通信模式 1451

2 ControlNet总线协议规范简介 1452

2.1介质访问 1452

2.2信息连接 1453

2.3通信数据帧 1453

2.4生产者／消费者模式 1453

2.5物理层 1453

3 ControlNet总线结构 1453

4 ControlNet总线产品应用 1453

第7章 基金会现场总线 1454

1基金会现场总线的技术特点 1454

2基金会现场总线的通信模式 1454

3基金会现场总线协议规范简介 1455

3.1物理层 1455

3.2数据链路层 1456

3.3总线访问子层FAS工作机理 1457

3.4报文规范子层FMS工作机理 1458

第8章 PROFIBUS现场总线 1459

1 PROFIBUS总线的产生与发展 1459

2 PROFIBUS总线的技术特点 1459

3 PROFIBUS总线通信模式 1460

4 PROFIBUS总线协议规范简介 1460

4.1 PROFIBUS-DP 1460

4.2 PROFIBUS-PA 1462

4.3 PROFIBUS-FMS 1463

5 PROFIBUS总线结构 1463

第9章 LonWorks总线 1464

1 LonWorks总线概论 1464

1.1 LonWorks总线的发展 1464

1.2 LonWorks总线的技术特点 1464

2 LonTalk协议简介 1464

2.1协议定义 1464

2.2 LonTalk协议寻址 1465

2.3 LonTalk网络变量 1465

2.4 LonTalk报文类型 1465

2.5 LonTalk信道类型 1465

2.6 LonTalk的特征和优点 1466

2.7 LonTalk标准 1466

3 LonWorks总线结构 1466

4 LonWorks总线接口设计 1466

4.1整体设计 1466

4.2 LonWorks的神经元芯片结构 1467

4.3硬件设计 1467

5 LonWorks总线应用 1468

第10章 WorldFTP总线 1469

1 WorldFIP总线的产生与发展 1469

2 WorldFIP总线的技术特点 1469

3 WorldFIP协议规范简介 1470

4 WorldFIP总线结构 1470

5 WorldFIP接口设计 1471

5.1总体设计 1471

5.2 WorldFIP通信圆卡硬件设计 1471

6 WorldFIP总线应用 1472

第11章 工业以太网 1473

1工业以太网的产生与发展 1473

2工业以太网的概念 1474

3工业以太网的技术特点 1475

4工业以太网分类与标准 1475

5 HSE工业以太网 1476

5.1发展背景 1476

5.2 HSE技术概览 1476

5.3系统特点和性能 1477

6 Modbus／TCP 1477

6.1 Modbus／TCP协议规范 1477

6.2 Modbus／TCP协议的应用 1478

6.3 OSI网络协议模型与Modbus／TCP 1478

7 EtherNet／IP 1478

8 PROFINET 1479

9工业以太网通信接口设计举例 1479

9.1硬件电路设计 1479

9.2软件设计 1480

10工业以太网产品介绍 1481

第12章 EPA总线 1482

1 EPA总线的产生与发展 1482

2 EPA总线的技术特点 1482

2.1逻辑微网段结构 1482

2.2基于分时调度的以太网确定性通信技术 1483

3 EPA总线协议规范 1483

3.1概述 1483

3.2 OSI环境和各层定义 1484

4 EPA总线应用举例 1485

4.1工艺简介 1485

4.2系统的安装布置 1485

4.3系统控制方案实施与应用 1487

参考文献 1488

第1章 概论 1491

1工业自动化软件产生历史 1491

2工业自动化软件的概念 1491

3自动化软件全球及国内市场现状 1491

4自动化软件的发展趋势 1491

5工业自动化软件在生产中的应用 1492

第2章 软件平台 1493

1概述 1493

2操作系统 1493

2.1实时操作系统 1493

2.2嵌入式系统 1495

3实时操作系统与通用操作系统的一些比较 1495

4 MIS系统开发平台实例介绍 1496

4.1硬件支持平台 1496

4.2软件平台支持 1497

第3章 虚拟仪器软件开发 1498

1虚拟仪器技术的产生及发展 1498

1.1虚拟仪器技术产生 1498

1.2软件的应用、发展与现状 1498

2虚拟仪器的构成特点及软件开发过程 1498

2.1虚拟仪器的构成 1498

2.2虚拟仪器的优点 1499

2.3软件开发过程 1499

3虚拟仪器开发平台软件技术 1499

3.1软件开发平台 1500

3.2仪器驱动程序 1500

3.3模块化的I／O接口 1500

3.4用于集成的软硬件平台 1500

4虚拟仪器软件开发平台LabVIEW 1500

4.1 LabVIEW概述 1500

4.2 LabVIEW平台的特点 1501

4.3程序设计结构 1501

4.4 LabVIEW的运算形式 1501

4.5 LabVIEW的开放性 1502

4.6调试工具 1502

4.7工具软件包 1502

5虚拟仪器的其他软件开发工具 1502

5.1 LabWindows／CVI 1503

5.2 HP VEE简介 1503

6虚拟仪器的应用实例 1503

7总结 1504

第4章 工业控制上位机监控软件 1505

1概述 1505

1.1组态软件的概念 1505

1.2组态软件的产生 1505

1.3组态软件的发展 1505

2组态软件的功能及特点 1505

2.1组态软件的功能 1505

2.2组态软件的特点 1506

3组态软件的结构及设计 1506

3.1组态软件的结构 1506

3.2组态软件的基本设计思想 1506

4组态软件介绍 1507

4.1 Intellution组态软件iFiX7.0 1507

4.2组态王 1508

4.3 WINCC 1509

4.4 InTouch 1509

4.5 Citech 1509

4.6 Controx（开物） 1509

4.7 ForceControl（力控） 1509

5应用实例 1510

5.1监控画面的设计 1510

5.2监控画面的功能 1510

5.3应用效果 1510

第5章 工业控制下位机控制软件 1512

1单片机及汇编语言 1512

1.1单片微型计算机概述 1512

1.2 MCS-51系列单片机 1512

1.3 C51汇编语言 1513

1.4应用实例 1515

2 DSP及其开发控制软件 1516

2.1 DSP的概念及发展 1516

2.2 DSP系统构成及其特点 1517

2.3 DSP芯片的应用 1517

2.4 DSP软件编程与算法实现 1518

2.5 eXpressDSP技术 1518

2.6 CCS开发软件 1519

3 PLC编程软件 1521

3.1可编程控制器的概念及发展 1521

3.2 PLC的特点 1522

3.3模块式PLC的基本结构 1522

3.4 PLC主要的种类 1522

3.5 SIEMENS PLC编程控制软件 1522

3.6 STEP 7编程软件的使用方法 1522

3.7 WinCC V6.0编程软件的使用方法 1524

3.8应用实例 1524

4基于PC的控制软件介绍 1525

4.1基于PC （PC-Based）的控制技术 1525

4.2基于PC控制器技术的产生 1526

4.3基于PC控制器技术的特点 1526

4.4基于PC控制器的软件环境及技术 1526

4.5基于PC控制器的软件结构 1527

4.6主要基于PC控制软件的介绍 1528

4.7应用实例——基于WinAC的橡胶加工厂管控一体化 1529

第6章 工业控制执行管理软件 1531

1 MIS系统 1531

1.1 MIS在工业控制中的应用现状 1531

1.2 MIS的概念及功能 1531

1.3 MIS的划分 1532

1.4 MIS的结构、特征及相关学科 1532

1.5 MIS的开发 1533

1.6管理信息系统案例 1534

1.7结束语 1535

2 ERP系统 1535

2.1 ERP概念及发展历程 1535

2.2系统组成原理与结构 1536

2.3 ERP系统的功能 1537

2.4控制模式 1537

2.5 ERP软件开发平台 1537

2.6 ERP软件及其应用 1538

2.7火电厂ERP系统分析 1538

2.8小结 1539

3制造执行系统MES 1539

3.1概述 1539

3.2执行系统MES的产生与发展 1540

3.3 MES的内涵 1540

3.4 MES的框架模型 1541

3.5可集成MES（I-MES） 1541

3.6钢铁企业的MES应用实例 1542

第7章 应用软件设计的原则 1544

1概述 1544

2结构化设计的基本概念 1544

3结构化设计的理论基础 1545

3.1结构化设计的目标 1545

3.2结构化设计的优点 1545

3.3利用模块结构减少开发和维护软件的费用 1545

3.4模块度 1545

3.5结构化设计的适用范围 1545

3.6结构化分析（SA）和结构化设计（SD）的关系 1545

4软件设计原则 1546

4.1软件开发过程模型 1546

4.2线性顺序模型 1546

4.3螺旋模型 1546

4.4 V模型 1547

5工控软件的特点 1547

6自动化软件设计 1547

6.1需求分析 1547

6.2设计 1548

6.3代码生成 1548

6.4仿真校验 1548

6.5维护与升级 1549

6.6全流程的自控软件设计 1549

7组态软件的开发实例 1549

第8章 应用软件的测试 1550

1国内外软件测试的发展现状 1550

2软件测试的基本概念和方法 1550

3软件测试的基本过程 1551

4软件测试自动化 1551

4.1自动化测试软件的优势 1552

4.2自动化测试的局限性 1552

4.3自动化测试的步骤 1552

参考文献 1556

第1章 概论 1559

1管控一体化产生的背景 1559

1.1管控一体化的应用需求 1559

1.2管控一体化的技术驱动力 1559

2管控一体化的基本概念 1560

2.1管控一体化的相关信息 1560

2.2管控一体化的概念与定义 1560

3管控一体化在企业的应用与发展 1560

3.1国内外管控一体化的应用现状 1560

3.2国内管控一体化研究与应用的不足 1561

3.3管控一体化研究的发展趋势 1561

第2章 企业控制系统集成结构 1563

1概论 1563

2管控一体化系统体系结构概念与视图 1563

3管控一体化系统体系结构理论模型 1563

4管控一体化资源视图 1563

5管控一体化信息视图 1564

6管控一体化功能视图 1564

7管控一体化的关键技术 1565

8管控一体化系统的差异 1565

第3章 管控一体化基础技术 1567

1企业局域网技术 1567

1.1局域网和广域网 1567

1.2 OSI模型 1567

1.3 TCP／IP协议 1568

2车间控制网络技术 1568

3数据库原理与应用 1569

3.1数据模型 1569

3.2概念模型 1569

3.3 SQL语言 1569

3.4常用关系数据库产品 1570

3.5实时数据库 1571

4数据仓库原理与应用 1574

4.1基本原理 1574

4.2数据挖掘技术 1575

5软构件技术与应用 1575

5.1 XML技术 1575

5.2 Web Service技术 1576

第4章 管控一体化核心技术 1579

1 OPC技术 1579

1.1 OPC原理 1579

1.2 OPC应用 1583

2数据采集与监控技术 1584

3数据校正技术 1585

3.1显著误差检测 1585

3.2数据协调 1585

3.3测量网冗余性分析 1585

3.4工业应用情况 1586

4先进控制技术 1586

4.1发展现状 1586

4.2先进控制的特点 1586

4.3先进控制的核心内容 1586

4.4先进控制方法 1587

4.5先进控制工程化方法 1587

4.6先进控制的应用效果 1588

第5章 管控一体化核心功能 1589

1概述 1589

2管控一体化生产数据定义 1589

2.1生产数据概述 1589

2.2物料主文件 1589

2.3物料清单（BOM） 1590

2.4工艺路线 1591

2.5工作中心 1591

3实时生产计划与调度 1591

3.1生产计划与调度概述 1591

3.2常规的生产计划与调度系统 1592

3.3管控一体化系统下的生产计划调度 1593

3.4基于供应链的生产计划调度与执行 1594

4在线质量监控与分析 1595

4.1质量管理概述 1595

4.2质量管理的发展 1595

4.3管控一体化系统中的质量管理 1596

5基于状态的设备维护与管理 1597

5.1设备管理概述 1597

5.2设备管理的任务和目标 1597

5.3管控一体化系统中的设备管理 1597

6动态成本管理 1598

6.1成本管理概述 1598

6.2成本管理信息化 1598

6.3动态成本管理 1599

6.4供应链成本管理 1600

第6章 企业控制集成主要软件 1602

1 ERP软件 1602

1.1概念、模型和功能 1602

1.2国外常用ERP软件与适用范围 1603

1.3国内常用ERP软件 1606

2 MES软件 1607

2.1概念、模型和功能 1607

2.2国内外常用MES软件与适用范围 1607

3 PDM软件 1612

3.1概念、模型和功能 1612

3.2国内外常用PDM软件与适用范围 1613

4 EAI／B2Bi软件 1615

4.1概况 1615

4.2主要产品 1617

第7章 企业控制集成应用实例 1619

1概述 1619

2基于ERP的钢铁行业管控一体化解决方案 1619

2.1世界钢铁冶金企业所面临的挑战 1619

2.2中国钢铁冶金企业所面临的挑战 1619

2.3 SAP钢铁冶金行业解决方案概览 1620

2.4 ERP与MES的集成方案一 1621

2.5 ERP与MES的集成方案二 1622

3基于MES的流程行业管控一体化解决方案 1623

3.1石化行业信息化现状 1623

3.2 SIMATIC过程控制系统的开放接口 1623

3.3 SIMATIC制造执行系统的集成策略 1624

3.4西门子的多系统集成策略 1625

4企业管控一体化集成策略小结 1626

第8章 企业控制集成实施 1627

1实施方法与策略 1627

1.1指导方针 1627

1.2业务流程创新 1627

1.3如何建立学习型企业文化 1627

2管控一体化需求分析 1628

2.1需求分析概述 1628

2.2约束与目标 1629

3管控一体化总体设计 1629

4管控一体化实施过程 1629

4.1企业管理基础 1629

4.2 MES项目实施 1630

第9章 管控一体化国际标准介绍 1632

1 MES研究的国际组织与标准 1632

1.1美国的先进制造研究机构（AMR） 1632

1.2制造执行系统国际联盟组织（MESA） 1632

1.3美国国家标准局／仪表、系统和自动化学会（ANSI／ISA） 1633

1.4国际标准化组织／国际电工委员会（ISO／IEC） 1633

1.5其他 1633

2 ISA-SP95企业控制系统集成标准简介 1633

3 ISA-SP95标准的企业集成结构模型 1634

3.1功能结构层次模型 1634

3.2设备结构层次模型 1634

4 ISA-SP95标准的功能信息流模型 1634

5 ISA-SP95标准的信息对象模型 1635

6 ISA-SP95标准的制造运行活动模型 1635

7 ISA-SP95标准的应用情况介绍 1636

参考文献 1639

工业自动化仪表与系统常用英文缩写 1641