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目录1

第一章 计算机过程控制概论1

1.1 过程控制与计算机过程控制1

1.1.1 生产过程与过程控制1

1.1.2 人工控制、仪表控制与计算机控制2

1.1.3 计算机过程控制系统中的一些术语3

1.2 工业过程控制计算机的5

构成及其功能和特点5

1.2.1 DDC计算机系统的结构方框图5

1.2.2 计算机过程控制系统的功能与要求6

1.3 过程控制计算机系统的分类9

1.4 STD总线工业控制计算机简介11

第二章 STD总线过程控制微机人机联系15

与监控程序15

2.1 人机联系与监控程序概述15

2.2 在线人机对话与离线人机对话16

2.3 过程控制微机监控程序的设计方法17

2.3.1 过程控制微机在线人机对话17

所要完成的任务17

2.3.2 监控程序的设计方法19

2.4.1 监控程序的框图26

2.4 监控程序的框图与程序清单26

2.4.2 监控程序及其子程序清单38

2.5 对监控程序使用的几点说明67

2.5.1 监控程序的硬件配置与实验注意事项67

2.5.2 硬件配置更改时监控程序的更改问题68

2.5.3 监控程序中的时间查询子程序中69

各Si子程序的调用问题69

第三章 过程控制微机的时间中断服务程序71

3.1 中断的概念，时间中断在71

过程控制中的重要性71

3.2.1 Z—80CTC计数器／定时器的初始化75

3.2 几种典型的定时接口芯片的初始化编程75

3.2.2 高级微处理器HD64180的可编程80

定时器PRT的初始化编程80

3.3 时间中断服务程序的设计86

要求与程序清单86

3.4 时钟中断服务程序的清单88

第四章 模拟量的计算机控制方案与参数表的使用93

4.1 模拟量输入、输出通道口上的编程93

4.1.1 概述93

4.1.2 A/D转换板编程举例94

4.1.3 D/A转换板编程举例99

4.2.1 概述106

4.2 采样信号的剔点滤波与递推平均106

4.2.2 剔点滤波子程序107

4.2.3 递推平均滤波子程序112

4.3　数字PID调节器的算法及其编程116

4.3.1　增量式数字PID调节器的算法116

4.3.2　带小数的增量式数字PID118

调节器的编程方法118

4.3.3　具有不完全微分的带小数数字PID128

调节器的编程128

4.4　伐位限幅与手动伐位自动跟踪的编程131

4.4.1　伐位限幅的算法公式131

4.4.2　手动伐位自动跟踪问题132

4.5　一种在相平面上为非线性的138

通用高精度数字调节器138

4.6　大纯滞后的SMITH补偿141

控制算法的编程公式141

4.7　前馈控制算法及其编程公式145

4.7.1　前馈控制概述145

4.7.2　一种典型的前馈调节器的算式146

4.8 比值调节与串级调节编程的注意事项147

4.8.1　比值调节147

4.8.2　串级调节149

4.9.1　问题的提法151

4.9　工业锅炉的计算机控制方框图151

与控制算法151

4.9.2　锅炉给水的计算机控制算法154

4.9.3　锅炉燃烧系统的计算机控制160

4.10　监控程序参数表的使用169

4.11　数字调节器连接程序与调用程序176

4.11.1　概述176

4.11.2　蒸汽压力串级调节系统的程序177

连接与子程序调用问题177

5.1　开关量输入、输出的实际例子183

5.1.1 从合成氨厂间歇式造气炉工艺流程谈起183

第五章　开关量输入、输出的编程及其应用183

5.1.2　加氮量控制的开关量输入、输出通道185

5.2　开关量输入、输出板的编程及其初始化187

5.2.1 不可编程开关量输入、输出接口板的编程187

5.2.2　可编程开关量输入、输出接口189

板的初始化编程189

5.3　合成氨厂加氮量的脉冲调宽控制系统191

5.3.1　脉冲调宽系统概述191

5.3.2　合成氨厂加氮量的脉冲调宽控制系统193

5.3.3　加氮量脉冲调宽系统执行程序的编写196

5.4　利用开关量输出通道减少模拟变送器210

6.1.1　概述216

6.1.2　巡回显示子程序的例子216

6.1　巡回显示程序设计及其例子216

第六章　其它数据处理软件的编程问题216

6.2　报警子程序及其例子218

6.2.1　概述218

6.2.2　报警字的设置219

6.2.3　声报警子程序219

6.2.4　参数越限查询及其报警子程序222

6.3　采样字与工程量的互相转换问题226

6.3.1　由采样字转换成工程量的编程226

6.3.2　由工程量转换成采样字的编程228

6.4　流量累计的编程233

6.5　非线性传感器的线性校正问题238

6.5.1　问题的提法238

6.5.2　饱和蒸汽流量的压力补偿程序239

6.5.3　烟气含氧量采样值的线性校正241

第七章　STD总线微型机的屏幕汉字246

显示、作图与打印246

7.1　STD总线微机屏幕显示配置问题246

7.1.1　TPSTD8305CRT显示控制板247

7.1.2 TPSTD8305显示控制板的绘图251

子程序库PLOT251

7.2.1 工程量屏幕显示的构图设计261

工程量屏幕显示261

7.2 利用PLOT子程序库进行261

7.2.2 工程量屏幕显示程序的设计方法263

7.2.3 工程量屏幕显示程序清单与注释269

7.3 利用PLOT子程序库进行动态曲线显示288

7.3.1 动态曲线显示构图设计289

7.3.2 动态曲线显示程序的设计方法290

7.3.3 动态曲线显示程序清单与注释292

7.4 利用PLOT子程序库进行拷贝屏幕打印299

7.5 屏幕显示软件的控制程序301

7.5.1 控制屏幕画面转换子程序KHMZH301

7.5.2 控制屏幕画面定时更新内容程序302

第八章 STD总线微型机的串行通讯307

与分布式控制系统307

8.1 串行通讯的一般概念307

8.1.1 串行通讯的概念307

8.1.2 异步串行通讯的数据格式308

8.1.3 异步串行通讯接口的编程310

8.1.4 串行通讯线路311

8.2 几种典型STD总线串行通讯319

接口板的使用与编程介绍319

8.2.1 TP-STD8802A加强型320

CPU板的串行通讯通道320

专用汉字库的方法327

8.2.2 一种建立STD总线工控机327

8.2.3 MS—2104串行通讯接口板331

8.3　典型通讯分配器产品使用介绍340

8.3.1 MS—2101 RS—232C多路341

分配器工作原理341

8.3.2 MS—2101 RS—232C多路342

分配器使用方法342

8.4 分布式控制系统的串行通讯构成346

8.4.1 分布式控制系统的串行通讯硬件配置346

8.4.2 分布式控制系统的通讯程序设计347

9.1 初始化程序的内容363

程序与软件抗干扰技巧363

第九章 过程控制微机软件的初始化363

9.2 某些RAM单元的初始化、栈顶设置364

与开中断问题364

9.3 现场干扰对微机软件的影响370

9.3.1 过程控制微机在现场所遇到的干扰370

9.3.2 微机受干扰后软件出错的表现371

9.3.3 软件出错的原因分析372

9.4 软件抗干扰措施373

9.4.1 初始化引导程序373

9.4.2 反复置栈顶与反复开中断375

9.4.3 看门狗技巧——自动复位重新启动375

9.4.4 参数表的表决纠错377

第十章 计算机控制系统的现场381

投运及其参数整定381

10.1 微机投运前对现场的要求381

10.2 微机现场投运时的注意事项382

10.3 过程控制被控对象的近似数学模型384

10.4 定值调节与随动调节391

10.5 调节器的参数整定准则392

10.6 PID调节器参数的工程整定法393

10.6.1 临界比例带法394

10.6.2 飞升曲线法394

10.7.1 各种调节器参数所要满足的方程式397

10.7 参数工程整定法的理论基础397

10.7.2 临界比例带法的理论解释399

10.7.3 飞升曲线法参数整定公式的理论解释405

10.7.4 采样周期的选择问题407

10.7.5 参数整定的经验法408

10.8 数字PID调节器的参数整定410

10.9 微机现场投运时手动与411

自动的无扰动切换规则411

附录一：常用运算子程序清单414

附录二：本书提供的程序与子程序一览表428

附录三：TPSTD8305显示控制板绘图434

子程序库PLOT子程序表434

参考文献435