本书系统地论述了直接数字控制系统(DDC)、集散控制系统(DCS)、现场总线控制系统(FCS)和可编程控制器系统(PCS或PLC)。这4类典型系统代表了当今计算机控制系统的精华。通过学习本书，有助于读者将所学的计算机、控制理论、自动化仪表、模拟电路和数字电路等专业知识综合起来，构成完整的计算机控制系统。如果把专业知识比作珍珠，那么可以把本书比作项链，本书讲授了将众多“珍珠”做成精美“项链”的方法。

本书是作者在清华大学自动化系多年教学和科研的总结，系统地论述了计算机控制系统的结构、原理、设计和应用，既有理论分析也有应用实例。全书共4篇17章，分别论述了直接数字控制系统(DDC)、集散控制系统(DCS)、现场总线控制系统(FCS)和可编程控制器系统(PCS或PLC)。每篇层次分明，条理清晰，既自成体系又相互联系，体现了系统性、先进性、理论性和实用性。

本书可以作为高等院校自动化专业、计算机控制专业及相关专业的教材，也可以供有关科技人员参考。

第1篇 直接数字控制系统(DDC)

第1章 DDC系统的概述

 1.1 DDC系统的形成和发展

1.1.1 DDC系统的形成

1.1.2 DDC系统的发展

 1.2 DDC系统的体系结构

1.2.1 DDC系统的硬件结构

1.2.2 DDC系统的软件结构

1.2.3 DDC系统的网络结构

 本章小结

第2章 DDC系统的算法

 2.1 常规DDC算法

2.1.1 数字PID控制算法

2.1.2 数字PID控制算法的实现

2.1.3 数字PID控制算法的应用

 2.2 现代DDC算法

2.2.1 最优控制算法

2.2.2 预测控制算法

 本章小结

第3章 DDC系统的硬件

 3.1 DDC系统的主机单元

3.1.1 DDC系统的主机

3.1.2 DDC系统的通信

 3.2 DDC系统的输入输出单元

3.2.1 输入输出概述

3.2.2 模拟量输入输出

3.2.3 数字量输入输出

 3.3 DDC系统的人机接口单元

3.3.1 操作显示设备

3.3.2 操作显示接口

 3.4 DDC系统的抗干扰技术

3.4.1 干扰的抑制

3.4.2 接地和供电

 本章小结

第4章 DDC系统的软件

 4.1 DDC系统的控制运算软件

4.1.1 DDC系统的控制软件

4.1.2 DDC系统的运算软件

 4.2 DDC系统的输入输出软件

4.2.1 DDC系统的输入软件

4.2.2 DDC系统的输出软件

 4.3 DDC系统的人机接口软件

4.3.1 DDC系统的操作显示软件

4.3.2 DDC系统的操作管理软件

 4.4 DDC系统的监控组态软件

4.4.1 DDC系统的监控组态软件的结构

4.4.2 DDC系统的监控组态软件的应用

 本章小结

第5章 DDC系统的设计和应用

 5.1 DDC系统的设计

5.1.1 DDC系统的设计原则

5.1.2 DDC系统的设计过程

5.1.3 DDC系统的设计方法

 5.2 DDC系统的应用

5.2.1 DDC系统的应用设计

5.2.2 DDC系统的应用实例

 本章小结

 第1篇小结

 第1篇习题与思考题

第2篇 集散控制系统(DCS)

第6章 DCS的概述

 6.1 DCS的产生和发展

6.1.1 DCS的产生过程

6.1.2 DCS的发展历程

6.1.3 DCS的特点和优点

 6.2  DCS的体系结构

6.2.1 DCS的层次结构

6.2.2 DCS的网络结构

 本章小结

第7章 DCS的控制站

 7.1 DCS控制站的硬件

7.1.1 DCS控制站的主控单元

7.1.2 DCS控制站的输入输出单元

 7.2 DCS控制站的软件

7.2.1 DCS控制站的输入输出软件

7.2.2 DCS控制站的运算控制软件

 本章小结

第8章 DCS的操作员站

 8.1 DCS操作员站的硬件

8.1.1 DCS操作员站的主机设备

8.1.2 DCS操作员站的外部设备

 8.2 DCS操作员站的画面

8.2.1 DCS操作员站的通用画面

8.2.2 DCS操作员站的专用画面

8.2.3 DCS操作员站的管理画面

 本章小结

第9章 DCS的工程师站

 9.1 DCS工程师站的组成

9.1.1 DCS工程师站的硬件

9.1.2 DCS工程师站的软件

 9.2 DCS工程师站的组态

9.2.1 DCS系统设备的组态

9.2.2 DCS控制功能的组态

9.2.3 DCS操作画面的组态

 本章小结

第10章 DOS的应用设计

 10.1 DCS的应用设计概述

10.1.1 DCS的应用设计目标

10.1.2 DCS的应用性能评估

 10.2 DCS的应用设计实例

lO.2.1 DCS的应用工程设计

lO.2.2 DCS的应用工程实施

 本章小结

 第2篇小结

 第2篇习题与思考题

第3篇 现场总线控制系统(FCS)

第11章 FOS的概述

 11.1 现场总线和FCS的产生

11.1.1 现场总线的产生

11.1.2 FCS的产生

11.1.3 FCS的特点和优点

 11.2 FCS的体系结构

11.2.1 FCS的层次结构

11.2.2 FCS的网络结构

 本章小结

第12章 FOS的现场总线

 12.1 低速现场总线

12.1.1 FF-H1

12.1.2 HART

12.1.3 ASI

 12.2 中速现场总线

12.2.1 PROFIBUS

12.2.2 LON

12.2.3 CAN

 12.3 高速现场总线

12.3.1 FF-HSE

12.3.2 EPA

 本章小结

第13章 FCS的现场控制层

 13.1 现场总线的设备

13.1.1 现场总线仪表

13.1.2 现场总线辅助设备

13.1.3 现场总线接口

 13.2 现场总线仪表的应用块

13.2.1 现场总线仪表的资源块

13.2.2 现场总线仪表的变换块

13.2.3 现场总线仪表的功能块

 13.3 现场总线控制回路的构成

13.3.1 简单控制回路的构成

13.3.2 复杂控制回路的构成

 本章小结

第14章 FCS的应用设计

 14.1 FCS的应用设计概述

14.1.1 FCS应用的总体设计

14.1.2 FCS应用的工程设计

14.1.3 FCS应用的组态调试

 14.2 FCS的应用设计实例

14.2.1 FCS的应用实例之一

14.2.2 FCS的应用实例之二

 本章小结

 第3篇小结

 第3篇习题与思考题

第4篇可编程控制器系统(PCS)

第15章 PCS的概述

 15.1 PCS的功能和原理

15.1.1 PCS的控制功能

15.1.2 PCS的工作原理

15.1.3 PCS的编程语言

 15.2 PCS的体系结构

15.2.1 PCS的硬件结构

15.2.2 PCS的软件结构

15.2.3 PCS的层次结构

 本章小结

第16章 PCS的指令系统

 16.1 PCS的指令系统概述

16.1.1 PCS指令的结构

16.1.2 PCS指令的操作符

16.1.3 PCS指令的操作数

 16.2 PCS的指令系统分析

16.2.1 C系列的指令系统

16.2.2 S7系列的指令系统

 本章小结

第17章 PCS的应用设计

 17.1 PCS的应用设计概述

17.1.1 PCS的应用设计原则

17.1.2 PCS的应用设计过程

17.1.3 PCS的应用设计方法

 17.2 PCS的应用设计实例

17.2.1 PCS的应用控制回路

17.2.2 PCS的应用实例设计

 本章小结

 第4篇小结

 第4篇习题与思考题

参考文献

附录：缩写词