過程控制系統(tǒng)（PCS）是一個專門用來滿足過程工業(yè)要求的分布式控制系統(tǒng)（DCS）。許多對安全性和可用性有很高要求的相關過程和工廠，裝備有大量的傳感器和執(zhí)行器，自動化程度高，這至少體現(xiàn)在按照標準進行操作的管理方式上。由于物質(zhì)、程序、單元操作、設備、儀表和控制策略在物理-化學屬性之間有顯著差異以及學科交叉的相互依存關系，因此幾乎沒有任何兩個工廠是相同的，即便產(chǎn)品是可互換的。因此，有人認為每個領域的過程工業(yè)，即化工業(yè)、制藥業(yè)、紙漿和造紙、石油和天然氣、食品飲料和水/廢水處理，都應有各自專門的自動化系統(tǒng)。而其他人卻認為，過程控制系統(tǒng)構(gòu)架涵蓋所有的過程工業(yè)的不同要求，應該是通用的，且足以滿足不同過程控制系統(tǒng)的需求，例如，發(fā)電和配電的分布式控制系統(tǒng)僅僅是一個營銷問題或歷史習慣問題，卻不是一個技術(shù)問題。
《過程控制系統(tǒng)工程》著重關注過程控制系統(tǒng)工程基礎，這是不同領域里過程工業(yè)的通用內(nèi)容。書中的例子和練習均與用于研究過程工業(yè)中過程模塊化和過程自動化方法之間的相互關系的實驗性研究工廠有關。這將可能涉及高度專業(yè)化、集成化的單一產(chǎn)品工廠（如化學品）以及主要由本地標準化通用設備和多產(chǎn)品體系（生物化學、制藥）應用領域的特征。雖然我們提出的理論適用于所有不同的過程控制系統(tǒng)的供應商，不過本書中的事例以及大多數(shù)的屏幕截圖源于PCS 7 西門子的過程工業(yè)控制系統(tǒng)。專注于一個單一的過程控制系統(tǒng)，使《過程控制系統(tǒng)工程》不僅可用作過程控制系統(tǒng)工程的基本教材，還可以用于上機實驗課程，使學生獲得實踐經(jīng)驗。
西門子官方推薦圖書
西門子技術(shù)人員翻譯
國外過程控制系統(tǒng)工程圖書
致謝過去的十年中，我有幸獲得了一些網(wǎng)絡和工業(yè)研究專家的一致好評。我所加入的領域（這里僅列出一些最常見的）包括化學過程設計、優(yōu)化與操作，化學過程建模、過程與控制工程，自動化理論，儀器與控制，認知科學，人為因素，人力績效建模，可用性工程，工業(yè)過程通信，計算機輔助工程，功能安全，計算機結(jié)構(gòu)，工業(yè)自動化中間件，信息與業(yè)務流程建模和語義網(wǎng)絡計算機科學。所有這些領域的專業(yè)知識，都有益于有效和高效的過程控制系統(tǒng)工程。比起提供一個冗長且不完整的名單來感謝所有在那些國際交流與合作中曾與我一起工作和我?guī)煆倪^的人，我更希望以一份感謝之辭表達敬意，參考文獻列表中所列出的工作也應當被認可。
《過程控制系統(tǒng)工程》必須單獨提及西門子SCE的Roland Scheuerer，是他讓我深信一本關于過程控制系統(tǒng)工程教育的書的價值。本書具有獨特理念，結(jié)合了系統(tǒng)獨立理論和系統(tǒng)具體實踐，是過程控制系統(tǒng)工程的集體討論和應用研究項目的教學和培訓理念的產(chǎn)物。我也很感謝他的助理Sabine Stengel在最后時刻對行政問題的支持。此外，我想向奧登伯格工業(yè)出版社的Anne Htter表達謝意，她總能及時地幫我處理好一些事情。
下面所提及的人在概念討論和章節(jié)核對方面給予了寶貴援助：Falk Doherr、Markus Graube、Richard Holmes、Annett Krause、Wolfgang Morr、Michael Obst和Jens Ziegler。感謝過程控制系統(tǒng)工程的主席團成員對我在德累斯頓工業(yè)大學進行SCE項目PCS 7培訓高校模塊教材編輯的無私幫助。
第8章獨立驅(qū)動功能Jens
Ziegler第9章連續(xù)反饋控制Annett Krause第10章順序控制Jens Ziegler第13章報警工程Jens Ziegler最后，我要感謝我的妻子Petra，感謝她的愛和這些年對我一如既往的支持。
目錄
致謝
第1章引言
1.1結(jié)構(gòu)
1.2怎樣閱讀本書
1.3參考文獻
第2章過程控制系統(tǒng)要求
2.1概述
2.2過程工業(yè)
2.2.1化工
2.2.2制藥
2.2.3石油與天然氣
2.2.4水/污水
2.2.5紙漿與造紙
2.2.6食品與飲料
2.3概要
2.4跨領域概念
2.4.1化工單元操作
2.4.2批處理過程
2.4.3連續(xù)過程
2.4.4通過過程自動化減少風險
2.4.5人力監(jiān)督控制
2.4.6分布式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.5參考文獻
第3章過程控制系統(tǒng)工程
3.1概述
3.2工廠工程項目
3.3過程控制系統(tǒng)工程的過程
模型
3.3.1PPEAM過程工廠工程
活動模型
3.3.2PAS 1059：工廠設計過程
過程模型和術(shù)語
3.3.3NA35：PCT項目處理
3.4初級工程
3.4.1工廠概念和過程控制系統(tǒng)
概念
3.4.2成本估算
3.4.3過程控制系統(tǒng)選擇
3.5基礎與詳細過程控制系統(tǒng)
工程
3.6未來發(fā)展方向
3.6.1工程工作流程的正式模型
3.6.2信息交換
3.6.3過程控制系統(tǒng)工程任務的
自動化
3.7參考文獻
第4章模塊化工程研究工廠
4.1過程描述
4.2儀器儀表
4.2.1管道和儀表圖
4.2.2識別系統(tǒng)
4.2.3過程控制要求
4.2.4PCT因果矩陣
4.3參考文獻
第5章過程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
5.1概述
5.2分布式結(jié)構(gòu)
5.3過程控制站
5.4I/O模塊
5.5MEAR工廠的硬件組態(tài)
5.5.1創(chuàng)建一個PCS 7項目
5.5.2組態(tài)AS
5.5.3組態(tài)遠程I/O
5.5.4組態(tài)操作員站
5.5.5檢查與編譯網(wǎng)絡
5.6參考文獻
第6章工業(yè)通信工程
6.1概述
6.2現(xiàn)場級工業(yè)通信
6.2.1傳統(tǒng)布線
6.2.2數(shù)字現(xiàn)場總線
6.2.3現(xiàn)場總線工程
6.3與MES和ERP工業(yè)通信
6.3.1OPC
6.3.2組態(tài)PCS 7 OPC服務器
6.4未來的發(fā)展方向
6.5參考文獻
第7章批量組態(tài)
7.1概述
7.2一般結(jié)構(gòu)原則
7.3工廠層級
7.3.1結(jié)構(gòu)規(guī)則
7.3.2MEAR工廠的功能結(jié)構(gòu)
7.4PCS工廠層級
7.4.1HMI生成
7.4.2AS-OS分配
7.4.3Batch配方
7.5批量組態(tài)內(nèi)容
7.5.1過程標簽類型和模型
7.5.2過程標簽類型
7.5.3模型
7.5.4參數(shù)和信號
7.5.5過程對象視圖
7.6MEAR工廠的過程標簽
類型舉例
7.7MEAR工廠的模型舉例
7.8參考文獻
第8章獨立驅(qū)動功能
8.1概述
8.2IDF的基本概念
8.2.1PCS 7的功能塊類型
8.2.2安全規(guī)范
8.2.3操作模式
8.3預置的IDF現(xiàn)場設備
8.4通道功能（驅(qū)動）
8.5來自數(shù)據(jù)庫的IDF模板
8.6參考文獻
第9章連續(xù)反饋控制
9.1概述
9.2原理
9.2.1介紹
9.2.2控制器的工業(yè)適用性
9.2.3擴展的控制結(jié)構(gòu)
9.2.4與過程的連接
9.3練習：實現(xiàn)一個連續(xù)控制
回路
9.4參考文獻
第10章順序控制
10.1概述
10.1.1連續(xù)與順序控制
10.1.2步序列的結(jié)構(gòu)
10.1.3選擇與并行分支
10.1.4順序控制的設計
10.1.5順序控制和邏輯控制系統(tǒng)的
相互作用
10.1.6順序控制中的保護功能和
操作模式
10.1.7PCS 7中的順序控制
10.2練習：反應釜注料
10.3參考文獻
第11章使用配方的批量控制
11.1概述
11.2配方
11.3程序、過程和工廠的分層
建模
11.4過程模型
11.5程序模型
11.6物理模型
11.7監(jiān)測、歸檔和報告
11.8配方工程
11.9PCS 7批量控制
11.9.1軟件組件實例
11.9.2建模
11.9.3定義一個主配方
11.9.4創(chuàng)建并啟動一個
BATCH
11.10參考文獻
第12章過程顯示HMI
12.1概述
12.2過程管理目標
12.3任務和信息分解
12.4HMI設計
12.4.1表達概念
12.4.2表達技術(shù)
12.4.3趨勢顯示
12.5在PCS 7 中生成HMI
12.5.1在PCS 7中組態(tài)服務
接口
12.5.2在PCS 7中組態(tài)過程
顯示
12.6為MEAR工廠創(chuàng)建基本的
HMI畫面
12.6.1工程系統(tǒng)創(chuàng)建
12.6.2生成OS的準備
12.6.3生成OS
12.6.4OS編輯
12.6.5集成面板
12.7未來的發(fā)展方向
12.7.1模型驅(qū)動的人機工程
12.7.2autoHMI
12.8參考文獻
第13章報警工程
13.1概述
13.2報警系統(tǒng)
13.2.1報警與警告
13.2.2操作員報警處理
13.3PCS 7的報警管理
13.4參考文獻
書單推薦
