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第1章 计算机控制技术概述1

计算机控制技术简介1

工业控制技术的发展历程1

计算机控制技术的含义2

控制系统微机化的重要意义2

计算机控制系统的输入与输出信号3

模拟量信号3

数字（开关）量信号4

脉冲量信号5

计算机控制系统的典型结构和特点5

计算机控制系统的典型结构5

计算机控制系统的特点6

计算机控制系统的任务和要求7

计算机控制系统的任务7

计算机控制系统的基本要求8

计算机控制系统的组成9

计算机控制系统的硬件组成9

计算机控制系统的软件组成12

计算机控制系统的工作原理13

计算机控制系统的分类14

计算机控制技术的发展19

习题与思考题21

第2章 总线接口与过程通道22

总线及其标准22

总线的概念22

总线的类别22

采用总线的优点24

总线标准24

I/O接口27

I/O设备与I/O接口27

接口信息与接口地址29

I/O接口的功能30

接口的分类31

I/O接口的实现方式32

串行通信与RS-232接口标准33

串行通信的基本概念33

RS-232C接口标准36

近距离通信线路连接38

过程通道39

过程通道的含义39

过程通道的模式39

模拟量输入通道40

模拟量输出通道43

开关量输入通道43

开关量输出通道45

信息传输介质46

有线传输介质46

无线传输介质49

习题与思考题49

第3章 计算机控制系统中的硬件50

传感器50

传感器的地位50

传感器的含义50

常用的传感器51

数据采集卡53

数据采集卡的产生53

数据采集卡的种类54

常用的数据采集卡55

远程I/O模块58

工业控制计算机（IPC）59

IPC的基本特点59

IPC的基本组成60

PCs的构成62

智能仪器64

智能仪器的组成64

智能仪器的功能65

智能仪器的特点66

可编程序逻辑控制器（PLC）66

PLC的构成67

PLC的技术特点69

计算机与PLC的连接方式69

执行机构70

执行机构的种类71

执行机构的驱动73

习题与思考题76

第4章 计算机控制系统中的软件77

计算机操作系统77

计算机操作系统概述77

通用操作系统78

实时操作系统79

嵌入式操作系统80

面向对象语言Visual Basic81

VB与串口通信81

VB与数据采集83

监控组态软件Kingview85

监控组态软件概述86

Kingview与下位机通信90

虚拟仪器软件LabVIEW93

虚拟仪器概述93

LabVIEW与串口通信96

LabVIEW与数据采集98

习题与思考题100

第5章 串口通信控制系统及其实现101

PC中的串行端口101

查看串行端口信息101

串行端口的中断103

串行端口的地址104

串口通信调试104

系统连接105

计算机串口设置107

串口调试程序的使用107

使用“计算器”实现数制转换108

调试扩展108

PC双串口互通信程序设计109

设计目的109

设计用软、硬件109

硬件线路110

设计任务110

任务实现110

任务扩展117

PC与智能仪器串口通信程序设计118

设计目的118

设计用软、硬件118

硬件线路118

设计任务119

任务实现120

任务扩展128

PC与PLC串口通信程序设计128

设计目的128

设计用软、硬件128

硬件线路129

设计任务129

任务实现130

习题与思考题143

第6章 基于板卡的控制系统及其实现144

基于板卡的计算机控制系统组成144

PCI-1710HG多功能板卡的安装146

PCI-1710HG多功能板卡简介146

用PCI-1710HG多功能板卡组成的控制系统146

PCI-1710HG板卡设备的安装149

PCI-1710HG板卡其他程序的安装152

模拟量输入（AI）程序设计154

设计目的154

设计用软、硬件154

硬件线路154

设计任务155

任务实现155

任务扩展160

模拟量输出（AO）程序设计160

设计目的160

设计用软、硬件161

硬件线路161

设计任务161

任务实现161

任务扩展164

开关量输入（DI）程序设计164

设计目的164

设计用软、硬件164

硬件线路165

设计任务165

任务实现165

任务扩展169

开关量输出（DO）程序设计169

设计目的169

设计用软、硬件170

硬件线路170

设计任务170

任务实现170

任务扩展173

习题与思考题173

第7章 中小型集散控制系统及其实现174

计算机集散控制系统概述174

集散控制系统简介174

集散控制系统的体系结构174

集散控制系统的特点176

集散控制系统中的软件技术177

中小型DCS的结构与通信标准178

中小型DCS的基本结构178

RS-485串口通信标准179

用PC与智能仪表构成的小型DCS程序设计180

设计目的181

设计用软、硬件181

硬件线路181

设计任务183

任务实现183

任务扩展197

习题与思考题197

第8章 CAN总线控制系统及其实现198

现场总线控制技术概论198

现场总线简介198

现场总线控制系统的结构与特点198

现场总线控制系统的优点200

现场总线标准201

CAN总线控制系统202

CAN总线的技术特点203

CAN总线的网络结构203

典型的CAN总线测控系统204

CAN总线的主要应用领域206

基于CAN总线的开关量输出程序设计207

设计目的207

设计用软、硬件207

硬件线路207

设计任务208

任务实现208

习题与思考题213

第9章 计算机控制系统的设计214

计算机控制系统的设计概述214

计算机控制系统的设计原则214

计算机控制系统的设计与实施步骤216

计算机控制系统的总体方案设计217

计算机控制系统的硬件设计220

选择系统总线220

选择主机221

选择输入输出板卡222

选择传感器和变送器222

选择执行机构223

控制操作面板设计223

计算机控制系统的软件设计224

控制系统对应用软件的要求224

工业控制软件的功能225

工业控制软件的种类和模块结构226

应用软件的设计流程228

应用软件的设计方法229

应用软件的开发工具选择230

计算机控制系统的调试与运行232

离线仿真与调试232

在线调试与运行234

设计实例：温度测量与报警控制系统设计235

设计要求235

设计任务236

任务实现236

任务扩展246

计算机控制系统的可靠性设计246

影响可靠性的因素246

可靠性设计技术247

习题与思考题250

参考文献251