監控與數據采集(SCADA)系統及其應用（第2版） ( 簡體 字) |
| 作者：王華忠 | 類別：1. -> 教材 -> 綜合 |
| 譯者： |
| 出版社：電子工業出版社 |  3dWoo書號： 34521
詢問書籍請說出此書號！【缺書】
【不接受訂購】 |
| 出版日：9/1/2012 |
| 頁數：328 |
| 光碟數：0 |
|
站長推薦：   |
| 印刷：黑白印刷 | 語系： ( 簡體 版 ) |
| |
【不接受訂購】 |
| ISBN：9787121179716 |
| 作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 序 |
| (簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證) |
| 作者序： |
| 譯者序： |
前言：SCADA是英文“Supervisory Control And Data Acquisition”的簡稱，翻譯成中文就是“監控與數據采集”，有些文獻也簡稱監控系統。一般來講，SCADA系統特指分布式計算機測控系統，主要用于測控點十分分散、分布范圍廣泛的生產過程或設備的監控，在通常情況下，測控現場是無人或少人值班，如城市排水泵站遠程監控、城市煤氣管網遠程監控、電力行業調度自動化等。SCADA系統在硬件上不如DCS或FCS等系統緊湊和專用，但系統更加開放和多樣，組成更加靈活。SCADA系統在控制層面上至少具有兩層結構，以及連接兩個控制層的通信網絡，這兩層設備是處于測控現場的數據采集與控制終端設備（通常稱為下位機——Slaver Computer）和位于中控室的集中監視、管理和遠程監控計算機（上位機——Master Computer）。
由于SCADA系統的應用領域極其廣泛，而不同應用領域的特點和監控要求又導致SCADA系統解決方案的多樣性和行業特征，從而導致對SCADA系統的認識有所不同。但不論在哪個領域應用，用戶對SCADA系統的功能要求是一致的。從名稱可以看出，它包含兩個層次的基本功能：數據采集和監督控制。因此，SCADA系統在系統結構、功能、開發工具等方面是有許多共性的，本書正是針對性地介紹SCADA系統中的共性內容，特別是近些年來控制領域出現的一些新的技術和規范。
本書在第1版的基礎上，根據教學實踐和讀者反饋進行了修改，原書9章順序不變，部分章節內容有修改，特別是第1章，增加了控制系統功能安全與信息安全等內容。全書主要內容介紹如下。
第1章是SCADA系統概述，主要介紹什么是SCADA系統，系統組成、功能、特點及其應用，對SCADA系統與DCS和PLC也進行了比較，對控制系統功能安全與信息安全進行了概述性介紹。
第2章是數據通信與網絡技術，主要介紹SCADA系統中常用的通信手段和技術，由于SCADA系統廣泛用于測控點較為分散、測控設備分布范圍廣的領域，因此，實現通信的手段和技術很多，涵蓋了目前主流的有線與無線通信。
第3章是I/O接口與數據采集技術，主要介紹數據采集中有關輸入/輸出接口知識、SCADA系統中常用的數據采集方法與編程、基于Internet的數據采集等。
第4章是工業控制數據交換標準——OPC規范，主要介紹OPC規范的產生、特點、主要內容、OPC的體系結構和OPC服務器與客戶程序開發及應用。
第5章是工業控制組態軟件，主要介紹組態軟件的產生和發展歷史、組態軟件的主要功能和組成、主流的組態軟件產品及嵌入式組態軟件技術，對采用組態軟件開發SCADA系統人機界面也進行了詳細介紹。
第6章是工業控制編程語言標準IEC 61131-3，主要介紹該標準的產生、特點、基本內容，特別是對公共元素和編程語言進行了比較系統的介紹，最后還介紹了幾種支持該標準的軟件產品。
第7章是基于PC的控制技術，主要介紹該技術的產生背景和特點、系統結構、主要的產品和解決方案，特別是對基于該技術產生的新型控制器——可編程自動化控制器進行了分析。
第8章是SCADA系統設計與開發，主要介紹SCADA系統開發的原則、步驟、控制策略與PID算法、調試與運行、可靠性設計及抗干擾措施等。
第9章是SCADA系統應用案例分析，介紹幾個富有特色的應用案例。
這9章內容中，第1章內容是SCADA系統概述，第3、6和7章與SCADA系統下位機關系比較緊密，而第5章與上位機關系緊密，第2、4章屬于SCADA系統中的上、下位機通信內容，這些內容都是屬于SCADA系統開發中的關鍵技術。第8章是關于SCADA系統集成，而第9章是案例分析，綜合利用了前8章的內容。除了第9章外，在第2∼7章也都有相應的實例。
本書由王華忠編著。研究生張守川、王婷婷、盧慧康、林云威和周磊等幫助繪制了部分插圖，在此表示感謝。本書第1版的編寫得到了華東理工大學繼續教育學院教材出版基金支持，第2版的出版得到了華東理工大學教務處的支持，在此特表感謝。此外，作者還要感謝華東理工大學信息科學與工程學院領導和自動化系教師的關心和支持。感謝西門子自動化與驅動、北京亞控科技、北京安控科技、美國OPTO 22、中國臺灣研華科技、中國臺灣泓格科技、上海寶昌自動化、深圳華夏盛等提供的技術資料。在編寫過程中還參考了許多書籍和資料，在此也向有關作者表示感謝。
為便于教學，凡采用本書作為教材的，作者免費提供電子教案，可在華信教育資源網（www.hxedu.com.cn）下載。
由于時間和編著者的水平所限，疏漏在所難免，懇請讀者提出批評建議，以便進一步修訂，同時歡迎大家交流討論，作者的E-mail：hzwang@ecust.edu.cn。
編著者 |
內容簡介：本書系統地介紹了監督控制與數據采集（SCADA）系統的組成和特點，對SCADA系統設計與開發中的關鍵技術，包括OPC規范、I/O接口與數據采集、IEC61131-3編程語言標準、工業控制組態軟件、基于PC的控制、通信與網絡技術和SCADA系統集成等進行了詳實的介紹，并通過實際應用案例來加深讀者對內容的理解與掌握。此外，對SCADA系統開發中的一些典型軟、硬件產品及其使用也做了介紹。
本書側重于SCADA系統應用開發中的關鍵技術和系統集成及其應用，注重實用性與新穎性。 |
目錄：第1章 SCADA系統概述 1
1.1 SCADA系統概念 1
1.2 SCADA系統組成 2
1.2.1 下位機系統 3
1.2.2 上位機系統（監控中心） 6
1.2.3 通信網絡 8
1.2.4 檢測和執行設備 8
1.3 SCADA系統典型架構 9
1.3.1 客戶機/服務器結構 10
1.3.2 瀏覽器/服務器結構 10
1.3.3 兩種系統結構比較 11
1.4 幾種工業控制系統及比較 12
1.4.1 集散控制系統 12
1.4.2 可編程控制器 13
1.4.3 現場總線控制系統 13
1.4.4 DCS與SCADA系統比較 14
1.5 SCADA系統的應用 16
1.6 SCADA系統信息安全與功能安全 18
1.6.1 控制系統功能安全 18
1.6.2 控制系統信息安全 19
第2章 數據通信與網絡技術 20
2.1 SCADA系統中的數據通信 20
2.2 數據通信概述 21
2.2.1 數據通信系統組成 21
2.2.2 數據傳輸的幾個基本概念 22
2.2.3 差錯控制 24
2.3 通用串行通信 26
2.3.1 串行通信參數 26
2.3.2 流量控制 27
2.3.3 RS-232C接口特性與串行通信 28
2.3.4 RS-422與RS-485串行接口 30
2.3.5 RS-485網絡的主從式通信 31
2.3.6 串口服務器 34
2.4 Modbus通信協議 38
2.4.1 Modbus 協議概述 38
2.4.2 常用Modbus 協議 40
2.5 現場總線技術 41
2.5.1 現場總線的體系結構與特點 41
2.5.2 幾種有影響的現場總線 43
2.6 SCADA系統中的網絡技術 46
2.6.1 通信網絡概述 47
2.6.2 計算機網絡拓撲結構與分類 47
2.6.3 網絡傳輸介質 49
2.6.4 介質訪問控制方式 55
2.6.5 網絡體系結構與參考模型 57
2.7 Internet上的協議 59
2.7.1 TCP協議 59
2.7.2 UDP協議 62
2.7.3 網絡層IP協議 64
2.8 以太網與工業以太網 66
2.8.1 以太網 66
2.8.2 以太網的物理層和數據鏈路層規范 66
2.8.3 工業以太網 67
2.9 SCADA系統中無線通信技術 71
2.9.1 SCADA系統常用無線通信技術 71
2.9.2 短程無線通信技術 72
2.9.3 數傳電臺及其應用 76
2.9.4 GPRS無線通信技術及其應用 81
第3章 I/O接口與數據采集技術 85
3.1 SCADA系統I/O接口概述 85
3.2 I/O接口模塊 86
3.2.1 數字量模塊 86
3.2.2 模擬量模塊 89
3.3 基于PC的數據采集技術 89
3.3.1 常用的數據采集方法 89
3.3.2 數據采集中的I/O控制方式 91
3.4 基于PC的數據采集系統編程 93
3.4.1 基于DLL的數據采集 95
3.4.2 基于ActiveX的數據采集程序設計 96
3.4.3 PC總線I/O板卡設備數據采集編程 99
3.5 PLC在數據采集系統中的應用 102
3.5.1 集成PLC與數據采集模塊的模擬量數據采集編程 102
3.5.2 用PLC與智能儀表配合進行數據采集編程 104
3.5.3 用PLC進行數據采集編程 108
3.6 基于虛擬儀器的數據采集技術 112
3.6.1 虛擬儀器技術 112
3.6.2 虛擬儀器軟件開發平臺 112
3.7 基于Web的遠程數據采集與監控 118
3.7.1 基于Web的遠程數據采集與監控 119
3.7.2 利用組態軟件實現數據的遠程訪問 120
3.7.3 利用ASP實現數據的遠程訪問 121
第4章 工業控制數據交換標準——OPC規范 123
4.1 OPC的開發背景和歷史 123
4.2 OPC的關鍵技術與體系結構 125
4.2.1 COM與DCOM技術 125
4.2.2 COM主要特性 127
4.2.3 基于OPC的客戶機/服務器數據交換模型 128
4.3 OPC分層模型結構與對象接口 129
4.3.1 OPC 分層模型結構 129
4.3.2 OPC對象接口 130
4.4 OPC接口與數據訪問方法 132
4.4.1 OPC接口 132
4.4.2 OPC數據訪問方法 133
4.5 其他OPC規范 135
4.5.1 OPC報警與事件 135
4.5.2 OPC歷史數據存取 136
4.5.3 OPC批量服務器 136
4.6 OPC服務器與客戶程序設計 137
4.6.1 OPC服務器設計 137
4.6.2 OPC 客戶程序設計 138
4.6.3 OPC軟件工具包 139
4.6.4 互操作性測試 139
4.7 組態軟件網絡OPC功能使用說明 139
4.7.1 配置充當OPC服務器的機器 140
4.7.2 組態軟件作為OPC客戶端與OPC服務器連接 141
第5章 工業控制組態軟件 145
5.1 組態軟件的產生及發展 145
5.2 組態軟件的功能需求 146
5.3 組態軟件系統構成與技術特色 147
5.3.1 組態軟件的總體結構及其相似性 147
5.3.2 組態軟件的功能部件 149
5.3.3 組態軟件的技術特色 155
5.3.4 組態軟件的發展趨勢 156
5.4 主要的組態軟件介紹 158
5.4.1 iFIX 158
5.4.2 InTouch 160
5.4.3 WinCC 161
5.4.4 組態王 163
5.4.5 WebAccess 165
5.5 嵌入式組態軟件 167
5.5.1 嵌入式組態軟件的產生 167
5.5.2 嵌入式組態軟件的功能與特點 168
5.5.3 嵌入式組態軟件的構成 169
5.6 組態軟件的局限及功能擴展 169
5.6.1 組態軟件的功能局限性 169
5.6.2 用DDE擴展組態軟件功能 171
5.7 用組態軟件開發SCADA系統上位機人機界面 173
5.7.1 組態軟件選型 174
5.7.2 用組態軟件設計SCADA人機界面 175
5.7.3 SCADA系統中數據報表開發 178
5.7.4 SCADA系統人機界面的調試 179
第6章 工業控制編程語言標準 IEC 61131-3 180
6.1 IEC 61131-3標準的產生與特點 180
6.1.1 傳統的PLC編程語言的不足 180
6.1.2 IEC 61131-3標準的產生 181
6.1.3 IEC 61131-3標準的特點 182
6.2 IEC 61131-3的基本內容 184
6.2.1 語言元素 185
6.2.2 數據類型 191
6.2.3 變量 193
6.3 程序組織單元 199
6.3.1 程序組織單元及其組成 199
6.3.2 功能 201
6.3.3 功能塊 202
6.3.4 程序 203
6.4 軟件和通信模型 204
6.4.1 軟件模型 204
6.4.2 通信模型 207
6.5 IEC 61131-3標準的5種編程語言 208
6.5.1 順序功能圖 209
6.5.2 梯形圖語言 210
6.5.3 功能塊圖 210
6.5.4 結構化文本語言 212
6.5.5 指令表語言 212
6.6 基于IEC 61131-3標準的編程軟件 213
6.6.1 MULTIPROG 214
6.6.2 OpenPCS 216
6.6.3 CoDesys 217
第7章 基于PC的控制技術 218
7.1 基于PC（PC-Based）的控制技術概述 218
7.1.1 基于PC的控制技術產生 218
7.1.2 基于PC控制中的操作系統 219
7.2 軟PLC控制技術 220
7.2.1 軟PLC控制系統架構 220
7.2.2 幾種類型的工業PC 222
7.2.3 軟PLC工業控制系統設計 223
7.2.4 軟PLC軟件 KingACT 224
7.3 基于PC的控制技術的發展 227
7.3.1 傳統基于PC的控制技術的局限性 227
7.3.2 可編程自動化控制器（PAC） 228
7.4 西門子基于PC控制解決方案 230
7.5 用ISaGRAF開發嵌入式控制器應用程序 231
7.5.1 ISaGRAF簡介 231
7.5.2 用ISaGRAF開發嵌入式控制器程序 233
7.6 PAC在真空制鹽過程控制中的應用 241
7.6.1 真空制鹽工藝過程與控制要求 241
7.6.2 真空制鹽控制系統總體設計 241
7.6.3 真空制鹽過程PID控制方案及其實現 242
第8章 SCADA系統設計與開發 246
8.1 SCADA系統設計概述 246
8.2 SCADA系統設計原則 246
8.3 SCADA系統設計與開發步驟 248
8.3.1 SCADA系統需求分析與總體設計 248
8.3.2 SCADA系統類型確定與設備選型 251
8.3.3 SCADA系統應用軟件開發 253
8.4 控制策略與PID算法 255
8.4.1 PID控制算法 256
8.4.2 PLC中的PID控制指令 257
8.4.3 PID控制器參數整定 260
8.5 SCADA系統調試與運行 261
8.5.1 離線仿真調試 262
8.5.2 在線調試和運行 263
8.6 SCADA系統可靠性設計 264
8.6.1 供電抗干擾措施 264
8.6.2 接地抗干擾措施 265
8.6.3 軟件抗干擾措施 267
8.6.4 空間抗干擾措施 268
第9章 SCADA系統應用案例分析 269
9.1 污染源在線監控SCADA系統設計與實現 269
9.1.1 概述 269
9.1.2 系統結構與特點 270
9.1.3 系統配置及功能 271
9.2 污水處理廠SCADA系統設計與開發 273
9.2.1 概述 273
9.2.2 污水處理廠SCADA系統結構與功能 275
9.2.3 污水處理廠SCADA系統主要硬件設備選型 278
9.2.4 污水處理廠SCADA系統下位機PLC站控制軟件開發 281
9.2.5 基于OPC技術的上、下位機通信系統開發 292
9.2.6 污水處理廠SCADA系統上位機軟件開發 294
9.2.7 系統調試與運行 297
9.3 油田抽油機SCADA系統設計與開發 297
9.3.1 油田抽油機SCADA系統組成 297
9.3.2 油田中心控制室軟件描述 299
9.3.3 抽油機現場控制器 302
9.3.4 油井自動計量控制器 305
9.4 原油輸送管線SCADA系統設計與開發 306
9.4.1 概述 306
9.4.2 OPTO 22 SCADA系統解決方案 306
9.4.3 原油輸送管線SCADA系統設計與開發 309
參考文獻 315 |
| 序： |
