《監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)及其應(yīng)用》對SCADA系統(tǒng)開發(fā)中的一些典型軟、硬件產(chǎn)品及其使用也做了介紹?！侗O(jiān)控與數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)及其應(yīng)用》側(cè)重于SCADA系統(tǒng)應(yīng)用與開發(fā)中的關(guān)鍵與主流技術(shù)和系統(tǒng)集成及其應(yīng)用，注重實(shí)用性與新穎性。
第1章 SCADA系統(tǒng)概述 （1）
1.1 SCADA系統(tǒng)概念 （1）
1.2 SCADA系統(tǒng)組成 （2）
1.2.1 下位機(jī)系統(tǒng) （2）
1.2.2 上位機(jī)系統(tǒng)（監(jiān)控中心） （5）
1.2.3 通信網(wǎng)絡(luò) （7）
1.2.4 檢測和執(zhí)行設(shè)備 （8）
1.3 SCADA系統(tǒng)典型架構(gòu) （9）
1.3.1 客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu) （9）
1.3.2 瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu) （10）
1.3.3 兩種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較 （11）
1.4 SCADA、PLC與DCS （11）
1.5 SCADA系統(tǒng)的應(yīng)用 （14）
1.6 SCADA系統(tǒng)國際標(biāo)準(zhǔn) （15）
第2章 數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù) （16）
2.1 SCADA系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)通信 （16）
2.2 數(shù)據(jù)通信概述 （17）
2.2.1 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)組成 （17）
2.2.2 數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸讉€基本概念 （18）
2.2.3 差錯控制 （20）
2.3 通用串行通信 （22）
2.3.1 串行通信參數(shù) （23）
2.3.2 流量控制 （24）
2.3.3 RS-232C接口特性與串行通信 （25）
2.3.4 RS-422與RS-485串行接口 （27）
2.3.5 RS-485網(wǎng)絡(luò)的主從式通信 （28）
2.3.6 串口服務(wù)器 （31）
2.4 Modbus通信協(xié)議 （36）
2.4.1 Modbus協(xié)議概述 （36）
2.4.2 常用Modbus協(xié)議 （37）
2.5 現(xiàn)場總線技術(shù) （39）
2.5.1 現(xiàn)場總線的體系結(jié)構(gòu)與特點(diǎn) （39）
2.5.2 幾種有影響的現(xiàn)場總線 （40）
2.6 SCADA系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)技術(shù) （44）
2.6.1 通信網(wǎng)絡(luò)概述 （44）
2.6.2 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與分類 （45）
2.6.3 網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì) （47）
2.6.4 介質(zhì)訪問控制方式 （52）
2.6.5 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與參考模型 （55）
2.7 Internet上的協(xié)議 （57）
2.7.1 TCP協(xié)議 （58）
2.7.2 UDP協(xié)議 （60）
2.7.3 網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議 （62）
2.8 以太網(wǎng)與工業(yè)以太網(wǎng) （64）
2.8.1 以太網(wǎng) （64）
2.8.2 以太網(wǎng)的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)范 （65）
2.8.3 工業(yè)以太網(wǎng) （65）
2.9 SCADA系統(tǒng)中無線通信技術(shù) （69）
2.9.1 SCADA系統(tǒng)常用無線通信技術(shù) （69）
2.9.2 短程無線通信技術(shù) （71）
2.9.3 數(shù)傳電臺及其應(yīng)用 （75）
2.9.4 GPRS無線通信技術(shù)及其應(yīng)用 （80）
第3章 I/O接口與數(shù)據(jù)采集技術(shù) （85）
3.1 SCADA系統(tǒng)I/O接口概述 （85）
3.2 過程I/O接口 （86）
3.2.1 模擬量輸入通道 （86）
3.2.2 模擬量輸出通道 （92）
3.2.3 開關(guān)量輸入/輸出通道 （95）
3.3 基于PC的數(shù)據(jù)采集技術(shù) （96）
3.3.1 常用的數(shù)據(jù)采集方法 （96）
3.3.2 數(shù)據(jù)采集中的I/O控制方式 （98）
3.4 基于PC的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)編程 （100）
3.4.1 基于DLL的數(shù)據(jù)采集 （101）
3.4.2 基于ActiveX的數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計 （103）
3.4.3 PC總線I/O板卡設(shè)備數(shù)據(jù)采集編程 （106）
3.5 基于PLC的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)編程 （109）
3.5.1 用PLC與數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行模擬量采集編程 （109）
3.5.2 用PLC與智能儀表配合進(jìn)行數(shù)據(jù)采集編程 （111）
3.5.3 用PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)采集編程 （114）
3.6 基于虛擬儀器的數(shù)據(jù)采集技術(shù) （118）
3.6.1 虛擬儀器技術(shù) （118）
3.6.2 虛擬儀器軟件開發(fā)平臺 （119）
3.7 基于Web的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控 （125）
3.7.1 基于Web的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控 （126）
3.7.2 利用組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程訪問 （127）
3.7.3 利用ASP實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程訪問 （129）
第4章 工業(yè)控制數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)——OPC規(guī)范 （131）
4.1 OPC的開發(fā)背景和歷史 （131）
4.2 OPC的關(guān)鍵技術(shù)與體系結(jié)構(gòu) （133）
4.2.1 COM與DCOM技術(shù) （133）
4.2.2 COM主要特性 （135）
4.2.3 基于OPC的客戶機(jī)/服務(wù)器數(shù)據(jù)交換模型 （136）
4.3 OPC分層模型結(jié)構(gòu)與對象接口 （137）
4.3.1 OPC 分層模型結(jié)構(gòu) （137）
4.3.2 OPC對象接口 （138）
4.4 OPC接口與數(shù)據(jù)訪問方法 （140）
4.4.1 OPC接口 （140）
4.4.2 OPC數(shù)據(jù)訪問方法 （141）
4.5 其他OPC規(guī)范 （144）
4.5.1 OPC報警與事件 （144）
4.5.2 OPC歷史數(shù)據(jù)存取 （144）
4.5.3 OPC批量服務(wù)器 （145）
4.6 OPC服務(wù)器與客戶程序設(shè)計 （145）
4.6.1 OPC服務(wù)器設(shè)計 （145）
4.6.2 OPC 客戶程序設(shè)計 （147）
4.6.3 OPC軟件工具包 （147）
4.6.4 互操作性測試 （148）
4.7 組態(tài)軟件網(wǎng)絡(luò)OPC功能使用說明 （148）
4.7.1 配置充當(dāng)OPC服務(wù)器的機(jī)器 （148）
4.7.2 組態(tài)軟件作為OPC客戶端與OPC服務(wù)器連接 （150）
第5章 工業(yè)控制組態(tài)軟件 （154）
5.1 組態(tài)軟件的產(chǎn)生及發(fā)展 （154）
5.2 組態(tài)軟件的功能需求 （155）
5.3 組態(tài)軟件系統(tǒng)構(gòu)成與技術(shù)特色 （156）
5.3.1 組態(tài)軟件的總體結(jié)構(gòu)及其相似性 （156）
5.3.2 組態(tài)軟件的功能部件 （158）
5.3.3 組態(tài)軟件技術(shù)特色 （164）
5.3.4 組態(tài)軟件的發(fā)展趨勢 （166）
5.4 主要的組態(tài)軟件介紹 （168）
5.4.1 iFIx （168）
5.4.2 InTouch （170）
5.4.3 WinCC （172）
5.4.4 組態(tài)王 （174）
5.4.5 WebAccess （176）
5.5 嵌入式組態(tài)軟件 （180）
5.5.1 嵌入式組態(tài)軟件的產(chǎn)生 （180）
5.5.2 嵌入式組態(tài)軟件的功能與特點(diǎn) （181）
5.5.3 嵌入式組態(tài)軟件的構(gòu)成 （181）
5.6 組態(tài)軟件的局限及功能擴(kuò)展 （182）
5.6.1 組態(tài)軟件的功能局限性 （182）
5.6.2 用DDE擴(kuò)展組態(tài)軟件功能 （184）
5.7 用組態(tài)軟件開發(fā)SCADA系統(tǒng)上位機(jī)人機(jī)界面 （186）
5.7.1 組態(tài)軟件選型 （186）
5.7.2 用組態(tài)軟件設(shè)計SCADA人機(jī)界面 （188）
5.7.3 SCADA系統(tǒng)中數(shù)據(jù)報表開發(fā) （191）
5.7.4 SCADA系統(tǒng)人機(jī)界面的調(diào)試 （192）
第6章 工業(yè)控制編程語言標(biāo)準(zhǔn) IEC 61131-3 （193）
6.1 IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)生與特點(diǎn) （193）
6.1.1 傳統(tǒng)的PLC編程語言的不足 （193）
6.1.2 IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)生 （194）
6.1.3 IEC 61131－3標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn) （196）
6.2 IEC 61131-3的基本內(nèi)容 （197）
6.2.1 語言元素 （198）
6.2.2 數(shù)據(jù)類型 （204）
6.2.3 變量 （207）
6.3 程序組織單元 （213）
6.3.1 程序組織單元及其組成 （213）
6.3.2 功能 （215）
6.3.3 功能塊 （217）
6.3.4 程序 （218）
6.4 軟件、通信和功能模型 （219）
6.4.1 軟件模型 （219）
6.4.2 通信模型 （221）
6.5 IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)的5種編程語言 （223）
6.5.1 順序功能圖 （223）
6.5.2 梯形圖語言 （225）
6.5.3 功能塊圖 （226）
6.5.4 結(jié)構(gòu)化文本語言 （226）
6.5.5 指令表語言 （228）
6.6 基于IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)的編程軟件 （228）
6.6.1 MULTIPROG （229）
6.6.2 OpenPCS （231）
6.6.3 CoDesys （232）
第7章 基于PC的控制技術(shù) （233）
7.1 基于PC（PC-Based）的控制技術(shù)概述 （233）
7.1.1 基于PC的控制技術(shù)產(chǎn)生 （233）
7.1.2 基于PC控制中的操作系統(tǒng) （234）
7.2 軟PLC控制技術(shù) （236）
7.2.1 軟PLC控制系統(tǒng)架構(gòu) （236）
7.2.2 幾種類型的工業(yè)PC （237）
7.2.3 軟PLC工業(yè)控制系統(tǒng)設(shè)計 （238）
7.2.4 軟PLC軟件 KingACT （240）
7.3 基于PC的控制技術(shù)的發(fā)展 （243）
7.3.1 傳統(tǒng)基于PC的控制技術(shù)的局限性 （243）
7.3.2 可編程自動化控制器（PAC） （244）
7.4 西門子基于PC控制解決方案 （246）
7.4.1 SIMATIC WinAC——基于PC的自動化控制產(chǎn)品系列 （246）
7.4.2 西門子基于PC的自動化的優(yōu)點(diǎn) （247）
7.5 用ISaGRAF開發(fā)嵌入式控制器應(yīng)用程序 （249）
7.5.1 ISaGRAF簡介 （249）
7.5.2 用ISaGRAF開發(fā)嵌入式控制器程序 （251）
7.6 PAC在真空制鹽過程控制中的應(yīng)用 （260）
7.6.1 真空制鹽工藝過程與控制要求 （260）
7.6.2 真空制鹽控制系統(tǒng)總體設(shè)計 （260）
7.6.3 真空制鹽過程PID控制方案及其實(shí)現(xiàn) （261）
第8章 SCADA系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) （265）
8.1 SCADA系統(tǒng)設(shè)計概述 （265）
8.2 SCADA系統(tǒng)設(shè)計原則 （265）
8.3 SCADA系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)步驟 （267）
8.3.1 SCADA系統(tǒng)需求分析與總體設(shè)計 （267）
8.3.2 SCADA系統(tǒng)類型確定與設(shè)備選型 （270）
8.3.3 SCADA系統(tǒng)應(yīng)用軟件開發(fā) （272）
8.4 控制策略與PID算法 （275）
8.4.1 PID控制算法 （275）
8.4.2 PLC中的PID控制指令 （277）
8.4.3 PID控制器參數(shù)整定 （280）
8.5 SCADA系統(tǒng)調(diào)試與運(yùn)行 （282）
8.5.1 離線仿真調(diào)試 （282）
8.5.2 在線調(diào)試和運(yùn)行 （283）
8.6 SCADA系統(tǒng)可靠性設(shè)計 （284）
8.6.1 供電抗干擾措施 （284）
8.6.2 接地抗干擾措施 （285）
8.6.3 軟件抗干擾措施 （287）
8.6.4 空間抗干擾措施 （288）
第9章 SCADA系統(tǒng)應(yīng)用案例分析 （290）
9.1 污染源在線監(jiān)控SCADA系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn) （291）
9.1.1 概述 （291）
9.1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn) （291）
9.1.3 系統(tǒng)配置及功能 （293）
9.2 污水處理廠SCADA系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) （295）
9.2.1 概述 （295）
9.2.2 污水處理廠SCADA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能 （296）
9.2.3 污水廠SCADA系統(tǒng)主要硬件設(shè)備選型 （299）
9.2.4 污水處理廠SCADA系統(tǒng)下位機(jī)PLC站控制軟件開發(fā) （303）
9.2.5 基于OPC技術(shù)的上、下位機(jī)通信系統(tǒng)開發(fā) （314）
9.2.6 污水處理廠SCADA系統(tǒng)上位機(jī)軟件開發(fā) （316）
9.2.7 系統(tǒng)調(diào)試與運(yùn)行 （319）
9.3 油田抽油機(jī)SCADA系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) （320）
9.3.1 油田抽油機(jī)SCADA系統(tǒng)組成 （320）
9.3.2 油田中心控制室軟件描述 （321）
9.3.3 抽油機(jī)現(xiàn)場控制器 （324）
9.3.4 油井自動計量控制器 （327）
9.4 原油輸送管線SCADA系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) （328）
9.4.1 概述 （328）
9.4.2 OPTO 22 SCADA系統(tǒng)解決方案 （329）
9.4.3 SCADA系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā) （332）
參考文獻(xiàn) （338）
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