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第1章 简介1

第2章 WirelessHART技术的历史和背景4

2.1关于WirelessHART4

2.2 WirelessHART的架构6

2.2.1 WirelessHART通信协议栈6

2.2.2数据管理和网络管理10

2.2.3安全架构11

2.3案例研究13

2.4注解19

2.4.1新的射频技术19

2.4.2位置感知服务20

2.4.3 Over-the-air配置20

2.5专题练习——接入网关20

参考文献21

第3章 无线现场设备23

3.1符合性测试23

3.2无线设备供电要求24

3.3无线适配器25

参考文献26

第4章 无线设备的调试和现场操作的诊断27

4.1构建无线网络的形成27

4.1.1设备的配置28

4.1.2加入无线网络28

4.2无线设备与主机系统的集成31

4.2.1无线网关与主机的集成31

4.2.2将设备集成到过程自动化中32

4.3无线监测和诊断33

4.3.1关键性能指标33

4.3.2网关级的诊断34

4.3.3主机级的诊断37

4.3.4 AMS设备管理器39

4.3.5 Wi-Analys Sniffer（嗅探器）40

4.3.6其他工具41

4.4专题练习42

4.4.1无线设备的试运行42

4.4.2无线设备的诊断42

参考文献43

第5章 基于无线传送器的控制44

5.1无线测量对过程控制实现的影响44

5.2基于无线测量的控制49

5.3控制性能的比较53

5.4无线控制的实现56

5.5现场测试结果57

5.5.1使用PIDPlus针对生物反应器的无线控制58

5.5.2射束分离器的无线控制61

5.6专题练习——使用无线变送器的控制64

5.7高级话题65

参考文献65

第6章 基于无线节流阀的控制67

6.1背景67

6.2增强无线阀的PID68

6.3新的WirelessHART命令70

6.4基于无线阀的控制实现71

6.5现场实验的实施72

6.5.1测试模块73

6.5.2仿真测试结果73

6.6无线控制的实地测试77

6.6.1现场测试结果——总结78

6.6.2测试设置79

6.6.3基础条件的建立79

6.6.4有线变送器和阀80

6.6.5阀移动最小时的控制81

6.6.6带有线变送器的无线阀82

6.6.7有线阀和无线变送器83

6.6.8无线变送器和无线阀84

6.6.9无线变送器、无线阀、最小化85

6.6.10每16s上报的无线变送器与有线阀86

6.6.11每16s上报的无线变送器和无线阀87

6.7专题练习——使用无线节流阀的控制88

参考文献88

第7章 基于无线现场设备的离散控制90

7.1回收水箱的液位控制90

7.2存储罐的温度控制92

7.3离散控制的安装实例93

7.3.1气体净化塔93

7.3.2罐温度控制94

7.4离散控制的将来95

7.4.1开关阀95

7.4.2增减控制95

7.5专题练习——使用无线现场设备的离散控制97

参考文献97

第8章 基于无线变送器的模型控制98

8.1过程建模的背景98

8.1.1卡尔曼滤波器99

8.1.2史密斯预测器101

8.2无线测量的改进102

8.3实施注意事项104

8.4测试结果105

8.4.1 PIDPlus的结果106

8.4.2卡尔曼滤波器的结果107

8.4.3史密斯预测器的结果107

8.5无线控制中使用过程模型的指导108

8.6专题练习108

8.6.1基于模型的无线控制——卡尔曼滤波108

8.6.2基于模式的无线控制——史密斯预测器109

8.7无线控制的替代方法110

8.7.1基于事件的控制110

8.7.2设定值补偿方法110

8.8高级话题111

8.8.1自调节过程的建模112

8.8.2积分过程模型113

参考文献114

第9章 无线模型预测控制116

9.1无线MPC的概念116

9.2多速率MPC控制119

9.3测试结果119

9.4专题练习——无线模型预测控制123

9.5高级话题123

9.5.1 MPC操作基础124

9.5.2使用MPC模型实现无线MPC操作126

参考文献127

第10章 在传统控制系统中使用无线技术128

10.1在传统系统中提供PIDPlus功能128

10.1.1案例实施130

10.1.2专题练习——将PIDPlus添加到传统控制系统133

10.2接入传统控制系统133

10.2.1网关与Modbus控制器互联134

10.2.2与OPC工作站的接口139

参考文献142

第11章 无线控制的仿真144

11.1过程仿真技术144

11.2基于P＆ID的过程仿真146

11.3过程的非线性仿真152

11.4其他的考虑152

11.5专题练习——无线控制的仿真153

11.6理论——基于阶跃响应的仿真154

参考文献157

附录A159

A.1网站的访问159

A.2下载的选择162

A.3书的选择162

A.4新闻和更新的选择162

附录B163

B.1 WirelessHART现场设备163

B.1.1 3051S压力变送器163

B.1.2 2051压力变送器163

B.1.3 3308导波雷达164

B.1.4 848T多输入温度变送器164

B.1.5 648温度变送器164

B.1.6 248温度变送器164

B.1.7 SITRANS TF280WirelessHART温度变送器165

B.1.8 SITRANS P280WirelessHART压力变送器165

B.1.9接触式电导仪的6081-C变送器165

B.1.10 6081-P pH和ORP变送器165

B.1.11 702离散变送器166

B.1.12 708声波变送器166

B.1.13 2160振动音叉液位开关166

B.1.14 WHA-UT无线温度变送器167

B.1.15 4310位置监测器167

B.1.16 4320定位器168

B.2 ISA100无线设备168

B.2.1 YTMX580温度变送器168

B.2.2 YTA510温度变送器169

B.2.3 EJX-B系列压力变送器169

B.2.4 EJX-L系列压力变送器169

B.2.5 XYR 6000离散I/O170

B.2.6 XYR 6000温度变送器170

B.2.7 XYR 6000压力变送器170

B.2.8 XYR 6000阀位置传感器170

B.2.9 EssentialInsight.mesh wSIM171

参考文献171