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目录 1

前言 1

第1章 概述 1

1.1 计算机工业控制的概念 1

1.1.1 计算机工业控制的组成 1

1.1.2 计算机工业控制的本质 2

1.2 计算机工业控制系统的分类 3

1.2.1 DDC计算机直接数字控制系统 3

1.2.2 DCS计算机集散控制系统 4

1.2.3 FCS现场总线控制系统 4

1.2.4 现场总线系统FCS与集散控制系统DCS的比较 6

1.3 计算机工业控制系统特点 7

1.3.1 计算机工业控制系统的结构特点 7

1.3.2 计算机工业控制系统的测量、控制算法数字化 7

1.3.3 计算机工业控制系统的多路分时测量控制 8

1.4 典型计算机工业控制系统简介 8

1.4.1 PLC可编程控制系统 8

1.4.2 DCS集散控制系统 9

1.4.3 FCS现场总线控制系统 9

第2章 计算机工业控制的基本元素 11

2.1 控制算法 11

2.2.1 模拟量输入通道AI 12

2.2 过程通道 12

2.2.2 模拟量输出通道AO 16

2.2.3 开关量输入通道DI 18

2.2.4 开关量输出通道DO 19

2.3 通信 19

2.3.1 串行通信和并行通信 20

2.3.2 RS232、RS422、RS485和串行通信 20

2.3.3 USB串行通信 21

2.3.4 工业以太网和工业总线网串行通信 21

2.3.5 波特率 21

2.4.3 总线的作用 22

2.5 外设 22

2.4 总线 22

2.4.2 总线的分类 22

2.4.1 总线的基本概念 22

2.5.1 传感器 23

2.5.2 典型传感器应用实例 26

2.5.3 执行器 29

2.5.4 典型执行器应用实例 30

3.1.2 可编程控制器PLC的基本功能和特点 36

3.1.1 可编程控制器PLC的基本概念 36

3.1 可编程控制器概述 36

第3章 PLC可编程控制系统 36

3.1.3 可编程控制器PLC的应用领域 37

3.1.4 可编程控制器PLC的发展趋势 38

3.2 可编程控制器的组成及工作原理 39

3.2.1 PLC的基本组成 39

3.2.2 PLC各组成部分的功能 40

3.2.3 PLC的结构形式 42

3.2.4 PLC的工作原理 43

3.2.5 PLC的使用步骤 44

3.3.1 基本指令系统特点 45

3.3 可编程控制器的指令系统 45

3.3.2 编程语言的形式 46

3.3.3 编程器件 47

3.3.4 FX2N系列的基本逻辑指令 50

3.3.5 梯形图的设计与编程方法 52

3.3.6 实验部分 53

3.4 可编程控制器应用系统实例 55

第4章 虚拟仪器技术 71

4.1 虚拟仪器概述 71

4.1.1 虚拟仪器的基本概念、构成及其特点 71

4.1.2 虚拟仪器系统引入实验教学 72

4.1.3 基于虚拟仪器的虚拟实验实施 73

4.1.4 典型虚拟仪器软件LABVIEW简介 74

4.2 虚拟仪器硬件组成 76

4.2.1 虚拟仪器硬件的分类 76

4.2.2 虚拟仪器实验教学系统硬件分析 77

4.3 虚拟仪器软件系统 79

4.3.1 虚拟仪器及LabVIEW入门 79

4.3.2 程序结构 91

4.4.1 创建一个虚拟仪器程序（VI） 104

4.4 LabVIEW 7.0快速应用 104

4.4.2 小结 112

4.4.3 分析和存储信号 113

4.4.4 小结 120

4.4.5 扩展VI的特性 121

4.4.6 小结 126

4.4.7 采集数据和与仪器通信 127

4.4.8 小结 131

4.4.9 使用LABVIEW的其他特性 131

4.5 虚拟仪器应用实例 135

5.1.1 DCS的基本概念 154

5.1.2 DCS的发展历史 154

第5章 计算机集散控制系统 154

5.1 计算机集散控制系统（DCS）概念 154

5.1.3 DCS的特点 155

5.2 计算机集散控制系统的基本结构及功能 157

5.2.1 DCS的基本结构 157

5.2.2 集散控制系统的功能 159

5.3 集散控制系统的硬件结构 159

5.3.1 DCS的现场控制单元 159

5.3.2 DCS的操作站 159

5.4 计算机集散控制系统中的软件技术 160

5.5 计算机集散控制系统发展趋势 162

6.1.1 现场总线的概念 163

第6章 现场总线系统 163

6.1 现场总线概述 163

6.1.2 现场总线的发展趋势 164

6.2 现场总线的结构和技术特点 166

6.2.1 现场总线的结构 166

6.2.2 现场总线的技术特点 167

6.3 几种有影响的现场总线 168

6.4 现场总线的应用实例 169

6.4.1 FF现场总线在75 t/h锅炉中的应用 169

6.4.2 Profibus现场总线的应用 171

7.1 组态软件的基本概念 173

第7章 组态软件概述 173

7.1.1 组态软件的发展背景 175

7.1.2 组态软件的发展趋势 176

7.2 组态软件的基本结构 178

7.2.1 组态软件的基本结构 178

7.2.2 组态软件的数据处理流程 179

7.2.3 组态软件的特点 180

7.2.4 组态软件的性能 180

7.2.5 组态软件在监控系统中的地位 181

7.3 组态软件的一般使用步骤 182

7.4 组态软件的分类 182

8.1.1 组态王通用版软件的结构 183

第8章 组态王软件介绍 183

8.1 组态王概述 183

8.1.2 组态王怎样和下位机通信 184

8.1.3 怎样产生动画效果 184

8.1.4 建立应用工程的一般过程 185

8.2 开始一个新工程 186

8.2.1 建立新工程 186

8.2.2 设计画面 188

8.2.3 定义外部设备和数据变量 193

8.3.1 动画连接 204

8.3 让画面动起来 204

8.3.2 命令语言 207

8.4 报警和事件 210

8.4.1 概述 210

8.4.2 建立报警和事件窗口 212

8.4.3 报警和事件的输出 216

8.5 趋势曲线 217

8.5.1 趋势曲线的作用 217

8.5.2 实时趋势曲线 218

8.5.3 历史趋势曲线 219

8.6 控件 229

8.7 报表系统 233

8.7.1 数据报表的用途 233

8.7.2 实时数据报表 233

8.7.3 制作历史数据报表 238

8.7.4 动态历史数据查询 240

8.8 组态王与数据库连接 242

8.8.1 SQL访问管理器 242

8.8.2 对数据库的操作 244

8.8.3 数据库查询控件 248

8.9 组态王For Internet应用 250

8.9.2 配置组态王WEB发布 251

8.9.1 Web功能介绍 251

8.9.3 如何在IE浏览器端浏览 257

8.9.4 组态王6.5WEB支持与不支持的功能 261

8.10 系统安全性与附属工具 263

8.10.1 系统安全性 263

8.10.2 附属工具 266

8.11 KVHTrend控件使用方法 270

8.11.1 控件属性、方法列表 270

8.12 开放型数据库访问控件 275

8.12.1 概述 275

8.12.2 创建KvdbGrid控件 275

8.12.3 设置KvDBGrid控件的固有属性 276

8.12.3 设置KvDBGrid控件的动画连接属性 279

8.12.4 KvDBGrid控件的使用 279

附录 虚拟仪器实验手册 282

实验一 温度测量 282

实验二 光强检测与控制 284

实验三 红绿灯系统实验 285

实验四 红外传输 287

实验五 信号源发生器 289

实验六 电机调速与测速 291

实验七 电子秤设计 293

参考文献 295