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工業控制系統及應用--SCADA系統篇(第2版)/智能製造技術元素叢書

  • 作者：編者:王華忠|責編:陳韋凱
  • 出版社：電子工業
  • ISBN：9787121458323
  • 出版日期：2023/07/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：388
人民幣：RMB 79 元      售價：元
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內容大鋼
    本書系統地闡述了工業控制系統——監督控制與數據採集（SCADA）系統的技術問題，包括系統組成、特點、應用及與集散控制系統等其他控制系統的比較。對SCADA系統設計與開發中的關鍵技術，包括工業數據採集技術、通信與網路技術、SCADA系統應用軟體開發、經典OPC與OPCUA標準、功能安全與工業控制系統信息安全等都結合應用實例進行了詳實的分析和論述，並通過對不同行業領域典型SCADA系統工程案例的剖析來加深讀者對內容的理解，幫助讀者掌握SCADA系統的分析、設計、開發與調試技能。此外，對SCADA系統開發中的一些典型軟硬體產品及其使用方法也做了介紹。
    本書側重SCADA系統應用與開發中的關鍵技術和系統集成及其應用，注重內容的系統性、準確性、實用性與新穎性。本書的程序都已通過模擬或實物調試，可以指導讀者進行類似的工程開發。
    本書可作為自動化、電氣工程及其自動化、測控技術及儀器、物聯網工程等相關專業本科生、研究生的教材，也可作為相關工程技術人員的參考書。
作者介紹
編者:王華忠|責編:陳韋凱
目錄
第1章  工業控制系統與SCADA系統概述
  1.1  工業生產中的工業控制系統
    1.1.1  工業生產行業分類及其對應的工業控制系統
    1.1.2  離散製造業控制系統與流程工業控制系統
    1.1.3  典型工業控制系統與設備介紹
  1.2  SCADA系統概述
    1.2.1  SCADA系統及其典型特徵
    1.2.2  SCADA系統的發展趨勢
    1.2.3  兩類典型工業控制系統——SCADA系統與DCS的比較
    1.2.4  工業互聯網及其與SCADA系統的比較
  1.3  SCADA系統組成與典型結構
    1.3.1  下位機系統
    1.3.2  上位機系統
    1.3.3  通信網路
    1.3.4  檢測儀錶和執行器
    1.3.5  SCADA系統典型結構
  1.4  SCADA系統的應用
    1.4.1  SCADA系統在電力行業的應用
    1.4.2  SCADA系統在高鐵防災系統中的應用
    1.4.3  SCADA系統在樓宇自動化中的應用
    1.4.4  SCADA系統在油氣長距離輸送中的應用
    1.4.5  SCADA系統在其他領域的應用
    1.4.6  SCADA系統的應用效果
第2章  數據通信與網路技術
  2.1  數據通信概述
    2.1.1  SCADA系統的數據通信
    2.1.2  數據通信系統的組成
    2.1.3  數據傳輸的幾個基本概念
    2.1.4  數據通信中的差錯控制
  2.2  通用串列通信
    2.2.1  串列通信參數
    2.2.2  RS-232介面特性及其串列通信
    2.2.3  RS-422串列通信與RS-485串列通信
    2.2.4  串列通信應用實例
  2.3  Modbus通信協議
    2.3.1  Modbus協議概述
    2.3.2  常用Modbus協議及報文解析
    2.3.3  Modbus通信模擬工具
  2.4  SCADA系統中的網路技術
    2.4.1  通信網路概述
    2.4.2  電腦網路拓撲結構與分類
    2.4.3  網路傳輸介質
    2.4.4  介質訪問控制方式
    2.4.5  網路體系結構與參考模型
    2.4.6  SCADA等工業控制系統典型網路結構
  2.5  TCP與UDP及其在SCADA系統中的應用
    2.5.1  TCP
    2.5.2  UDP
    2.5.3  基於TCP的Socket通信及其在SCADA數據通信中的應用
    2.5.4  SCADA系統中的TCP與UDP通信

  2.6  現場匯流排與工業乙太網
    2.6.1  現場匯流排的體系結構與特點
    2.6.2  幾種典型的現場匯流排
    2.6.3  工業乙太網
    2.6.4  工業網關
第3章  工業數據採集技術與應用
  3.1  工業數據採集基礎
    3.1.1  工業數據採集系統組成與結構、I/O介面功能與分類
    3.1.2  採樣定律與數據採集卡的性能指標
    3.1.3  SCADA系統中的數據採集
    3.1.4  常用的數據採集技術
  3.2  數據採集系統的I/O介面模塊
    3.2.1  數字量介面模塊
    3.2.2  模擬量介面模塊
    3.2.3  多功能介面模塊
  3.3  基於PC的數據採集
    3.3.1  數據採集中的I/O控制方式
    3.3.2  基於PC的板卡類設備集中數據採集
    3.3.3  基於OPC DA的分散式數據採集
    3.3.4  基於PC的Modbus TCP網路分散式數據採集
  3.4  PLC與數據採集設備串列通信協同數據採集
    3.4.1  PLC與智能模塊協同數據採集技術
    3.4.2  西門子S7-1200與研華ADAM-4117模塊協同數據採集
    3.4.3  FX5UC與Modbus從站模擬軟體模擬數據採集
    3.4.4  FX5UC與智能儀錶協同數據採集
  3.5  PLC與數據採集設備基於Modbus TCP協同數據採集
    3.5.1  基於乙太網的協同數據採集
    3.5.2  FX5UC與研華ADAM-6017乙太網模塊協同數據採集
    3.5.3  S7-1200與研華ADAM-6024乙太網模塊協同數據採集
  3.6  基於物聯網MQTT通信的數據採集
    3.6.1  物聯網通信協議MQTT
    3.6.2  MQTT在工業數據採集中的應用
第4章  SCADA系統應用軟體編程與組態
  4.1  SCADA系統應用軟體
    4.1.1  下位機（控制器）應用軟體
    4.1.2  人機界面軟體
  4.2  SCADA系統下位機編程規範IEC61131-
    4.2.1  傳統的控制器編程語言的不足
    4.2.2  IEC61131-3標準的產生與特點
    4.2.3  IEC61131-3標準的基本內容
    4.2.4  IEC61131-3標準的程序組織單元
    4.2.5  IEC61131-3標準的軟體模型
  4.3  IEC61131-3標準編程語言及應用
    4.3.1  IEC61131-3標準編程語言概述
    4.3.2  梯形圖語言及其應用
    4.3.3  順序功能圖及其應用
    4.3.4  功能塊圖語言及其應用
    4.3.5  結構化文本語言及其應用
    4.3.6  連續功能圖語言及其應用
  4.4  SCADA系統上位機組態軟體

    4.4.1  上位機組態軟體的產生及發展
    4.4.2  上位機組態軟體的功能需求
    4.4.3  組態軟體的總體結構及其相似性
    4.4.4  組態軟體的功能部件
    4.4.5  組態軟體技術特色
  4.5  主要的組態軟體介紹
    4.5.1  組態軟體產品概述
    4.5.2  施耐德的InTouch組態軟體
    4.5.3  西門子的SIMATIC WinCC和WinCC OA
    4.5.4  亞控科技組態王軟體
  4.6  用組態軟體開發SCADA系統上位機人機界面
    4.6.1  組態軟體選型
    4.6.2  組態軟體設計SCADA人機界面的原則與步驟
    4.6.3  SCADA系統人機界面的調試
  4.7  組態王軟體開發人機界面實例分析
    4.7.1  設備添加與構建數據詞典
    4.7.2  圖形界面設計
    4.7.3  趨勢曲線功能設計
    4.7.4  報警和事件等功能設計
    4.7.5  報表功能
    4.7.6  系統配置
    4.7.7  運行和調試
第5章  經典OPC與OPC UA標準及其應用
  5.1  經典OPC標準概述
    5.1.1  OPC的開發背景和歷史
    5.1.2  工業控制系統採用OPC標準的好處
  5.2  經典OPC介面與數據訪問方法
    5.2.1  OPC分層模型結構
    5.2.2  OPC介面
    5.2.3  OPC數據訪問方法
    5.2.4  OPC DA伺服器使用示例
  5.3  OPC UA標準及其應用
    5.3.1  OPC UA標準提出的背景及其特點
    5.3.2  OPC UA標準主要內容
    5.3.3  OPC UA應用示例
    5.3.4  S7-1500控制器OPC UA伺服器的配置與測試
  5.4  基於經典OPC通信的CSTR過程工業控制系統數字化模擬
    5.4.1  CSTR及其數學模型
    5.4.2  數字化模擬系統方案
    5.4.3  數字化模擬系統開發
第6章  安全儀錶系統與工業控制系統信息安全
  6.1  功能安全基礎
    6.1.1  功能安全相關的基本概念與標準
    6.1.2  風險評估與風險降低
    6.1.3  安全完整性等級
    6.1.4  安全生命周期
  6.2  安全儀錶系統
    6.2.1  安全儀錶系統基礎
    6.2.2  安全儀錶產品
    6.2.3  安全儀錶系統與常規控制系統

  6.3  安全儀錶系統設計與應用
    6.3.1  安全儀錶系統設計原則
    6.3.2  安全儀錶系統設計步驟
    6.3.3  安全儀錶系統工程應用案例
  6.4  工業控制系統信息安全
    6.4.1  信息安全
    6.4.2  工業控制系統信息安全概述
    6.4.3  工業控制系統信息安全與傳統IT系統信息安全比較
    6.4.4  工業控制系統體系結構及其脆弱性分析
    6.4.5  工業控制系統的信息安全標準
  6.5  工業控制系統安全防護
    6.5.1  工業控制系統典型結構及其安全防護技術
    6.5.2  主要自動化公司的信息安全解決方案
第7章  SCADA系統設計與開發
  7.1  SCADA系統設計概述
  7.2  SCADA系統設計原則
  7.3  SCADA系統設計與開發步驟
    7.3.1  SCADA系統需求分析與總體設計
    7.3.2  SCADA系統類型確定與設備選型
    7.3.3  SCADA系統應用軟體開發
  7.4  SCADA系統調試與運行
    7.4.1  離線模擬調試
    7.4.2  工廠驗收、現場驗收、現場綜合測試與驗收
  7.5  SCADA系統可靠性設計
    7.5.1  供電抗干擾措施
    7.5.2  接地抗干擾措施
    7.5.3  軟體抗干擾措施
    7.5.4  空間抗干擾措施
第8章  SCADA系統應用案例分析
  8.1  引言
  8.2  大型污水處理廠SCADA系統案例
    8.2.1  污水處理工藝與主要處理單元及設備
    8.2.2  污水處理廠工業控制系統總體設計
    8.2.3  污水處理工業控制系統程序設計
    8.2.4  系統調試與運行
  8.3  基於MOX公司自動化產品的企業能源集控SCADA系統
    8.3.1  MOX公司的SCADA解決方案
    8.3.2  某企業能源集控調度SCADA系統
    8.3.3  能源集控調度系統投運
  8.4  原油長距離輸送管線SCADA系統設計與開發
    8.4.1  案例概述
    8.4.2  OPTO 22 SCADA系統解決方案
    8.4.3  原油輸送管線SCADA系統設計與開發
  8.5  冶金企業電力調度自動化系統的設計與開發
    8.5.1  案例概述
    8.5.2  電力調度自動化系統網路結構與功能設計
    8.5.3  電力調度自動化系統軟體功能設計
    8.5.4  電力調度自動化系統軟體開發與系統配置
    8.5.5  電力調度自動化系統投運
參考文獻

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