图书前言

“计算机控制系统”综合了计算机、自动控制理论和自动化仪表等项技术,并将这些先进技术集成起来应用于工业生产过程。作者从1970年至今,在清华大学自动化系一直从事自动控制理论、自动化仪表及计算机控制的教学和科研工作,书中汇集了作者多年的教学经验和科研成果,既具有系统性和先进性,也体现了理论性和实用性。

本书系统地论述了计算机控制系统的结构、原理、设计和应用,既有理论分析也有应用实例。全书共4篇21章,论述了4类典型的计算机控制系统,分别为直接数字控制(DDC)、集散控制系统(DCS)、现场总线控制系统(FCS)和可编程控制器系统(PCS)。每篇层次分明,条理清晰,既自成体系又相互联系。

直接数字控制(DDC)是计算机控制的基础,分析了输入、输出、控制和运算功能,并引入功能块及其组态的概念。本篇论述了计算机常规控制技术、现代控制技术、输入输出技术、人机接口技术、抗干扰技术、DDC系统设计和应用。

集散控制系统(DCS)是计算机控制的主流系统,分析了DCS的分散控制和集中管理的设计思想、分而自治和综合协调的设计原则。本篇首先概述了DCS的产生、发展及特点,然后详细论述了DCS的体系结构、控制站、操作员站、工程师站和应用设计。

现场总线控制系统(FCS)是一种以现场总线为基础的分布式网络自动化系统,采用数字化现场总线仪表,并直接在现场总线上构成控制回路,实现了彻底的分散控制。本篇首先概述了FCS的产生及特点,并介绍了几种现场总线,然后论述了FCS的体系结构、现场控制层和应用设计。

可编程控制器系统(PCS)是一种控制参数以开关信号为主、模拟信号为辅,控制方式以逻辑控制为主、连续控制为辅的控制系统。本篇首先概述了可编程控制器,然后论述了可编程控制器的体系结构、指令系统和应用设计。

本书采用教材和专著相结合的写作风格,既有基础知识也有先进技术,既有普及也有开发。所以本书既可以作为高等院校自动控制类、计算机控制类及相关专业的教材,也可以供有关科技人员参考。

在本书的编写过程中,清华大学自动化系的很多同事给予了支持和帮助,书中也引用了同事们在该领域的部分成果,通过学习既提高了本人的业务水平,也丰富了本书的内容,在此对同仁表示感谢。

书中难免有缺点和不足之处,殷切希望广大读者批评指正。