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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 Basic 81

VB与串口通信 81

VB与数据采集 83

监控组态软件Kingview 85

监控组态软件概述 86

Kingview与下位机通信 90

虚拟仪器软件LabVIEW 93

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