第1章 计算机控制系统概述 1
1.1 计算机控制系统的含义与工作原理 1
1.1.1 计算机控制系统的含义 1
1.1.2 计算机控制系统的工作原理 2
1.2 计算机控制系统的任务和特点 4
1.2.1 计算机控制系统的任务 4
1.2.2 计算机控制系统的特点 5
1.3 计算机控制系统的组成 6
1.3.1 计算机控制系统的硬件组成 6
1.3.2 计算机控制系统的软件组成 8
1.4 计算机控制系统的典型结构 10
1.4.1 数据采集系统 10
1.4.2 直接数字控制系统 10
1.4.3 监督控制系统 11
1.4.4 集散控制系统 12
1.4.5 现场总线控制系统 13
1.4.6 计算机集成制造系统 13
1.5 计算机控制技术的发展 14
1.5.1 计算机控制技术的发展历程 14
1.5.2 计算机控制技术的发展特点 16
习题与思考题 17
第2章 总线接口与过程通道 18
2.1 总线及其标准 18
2.1.1 总线的概念 18
2.1.2 总线的类别 19
2.1.3 采用总线的优点 20
2.1.4 总线标准 21
2.2 I/O接口 23
2.2.1 I/O设备与I/O接口 23
2.2.2 接口信息与接口地址 24
2.2.3 I/O接口的功能 26
2.2.4 接口的分类 27
2.2.5 I/O接口的实现方式 28
2.3 过程通道 28
2.3.1 过程通道的含义 28
2.3.2 过程通道的模式 29
2.3.3 模拟量输入通道 30
2.3.4 模拟量输出通道 32
2.3.5 数字量输入通道 33
2.3.6 数字量输出通道 34
习题与思考题 35
第3章 计算机控制系统常用硬件 37
3.1 传感器 37
3.1.1 传感器的地位 37
3.1.2 常用的传感器 38
3.1.3 传感器的选用 41
3.2 数据采集卡 42
3.2.1 数据采集卡的功能 42
3.2.2 数据采集卡的类型 43
3.2.3 数据采集卡的选择 45
3.3 工业控制计算机（IPC） 46
3.3.1 IPC的基本特点 46
3.3.2 IPC的基本组成 47
3.3.3 PCs的构成 49
3.4 智能仪表 50
3.4.1 智能仪表的组成 51
3.4.2 智能仪表的功能 52
3.4.3 智能仪表的特点 53
3.5 执行机构 54
3.5.1 执行机构的种类 54
3.5.2 执行机构的驱动 57
习题与思考题 60
第4章 计算机控制系统开发软件与实训 61
4.1 计算机控制系统应用软件概述 61
4.1.1 控制应用软件的种类 61
4.1.2 控制应用软件的功能及其模块 61
4.1.3 控制应用软件的开发工具 63
4.2 监控组态软件概述 65
4.2.1 组态软件的含义与地位 66
4.2.2 组态软件的功能与特点 68
4.2.3 组态软件的系统构成与使用步骤 70
4.2.4 常见的组态方式与组态软件 73
4.2.5 KingView与下位机通信 76
4.3 KingView基本操作实训 79
4.3.1 实训目的 79
4.3.2 实训任务 79
4.3.3 实训操作 79
习题与思考题 88
第5章 串口通信控制系统与实训 90
5.1 串口通信概述 90
5.1.1 串口通信的基本概念 90
5.1.2 RS-232C串口通信标准 93
5.1.3 RS-422/485串口通信标准 95
5.1.4 串口通信线路连接 96
5.2 PC与PC串口通信实训 98
5.2.1 实训目的 98
5.2.2 实训线路 98
5.2.3 实训任务 99
5.2.4 实训操作 99
5.3 PC与智能仪表串口通信实训 106
5.3.1 实训目的 106
5.3.2 实训线路 106
5.3.3 实训任务 107
5.3.4 实训操作 107
习题与思考题 114
第6章 PLC控制系统与实训 115
6.1 可编程序逻辑控制器（PLC） 115
6.1.1 PLC的构成 115
6.1.2 PLC的技术特点 117
6.1.3 计算机与PLC的连接 117
6.2 三菱PLC测控应用实训 118
6.2.1 开关量输入 119
6.2.2 开关量输出 124
6.2.3 模拟量输入 129
6.2.4 模拟量输出 136
6.3 西门子PLC测控应用实训 144
6.3.1 开关量输入 145
6.3.2 开关量输出 150
6.3.3 模拟量输入 155
6.3.4 模拟量输出 163
习题与思考题 169
第7章 数据采集卡控制系统与实训 171
7.1 基于数据采集卡的控制系统组成 171
7.1.1 硬件子系统 171
7.1.2 软件子系统 173
7.1.3 系统特点 173
7.2 典型PCI数据采集卡应用 174
7.2.1 PCI-1710HG数据采集卡简介 174
7.2.2 用PCI-1710HG数据采集卡组成的控制系统 174
7.2.3 PCI-1710HG数据采集卡的安装 177
7.3 PCI数据采集卡测控实训 180
7.3.1 模拟量输入 180
7.3.2 模拟量输出 185
7.3.3 数字量输入 189
7.3.4 数字量输出 194
7.4 USB总线及典型USB数据采集模块 198
7.4.1 USB总线及其数据采集系统的特点 198
7.4.2 采用USB总线的数据采集系统 200
7.4.3 典型USB数据采集模块简介 202
7.5 USB数据采集卡测控实训 204
7.5.1 模拟量输入 204
7.5.2 模拟量输出 208
7.5.3 数字量输入 213
7.5.4 数字量输出 216
7.5.5 温度测控 220
习题与思考题 228
第8章 计算机集散控制系统与实训 229
8.1 计算机集散控制系统概述 229
8.1.1 集散控制系统的产生 229
8.1.2 集散控制系统的体系结构 230
8.1.3 集散控制系统的特点 231
8.1.4 中小型DCS的基本结构 233
8.2 用PC与智能仪表构成的DCS实训 234
8.2.1 实训目的 234
8.2.2 实训线路 234
8.2.3 实训任务 236
8.2.4 实训操作 236
8.3 用PC与远程I/O模块构成的DCS实训 244
8.3.1 实训目的 244
8.3.2 实训线路 244
8.3.3 实训任务 245
8.3.4 实训操作 246
习题与思考题 250
第9章 计算机控制系统的设计 251
9.1 计算机控制系统设计概述 251
9.1.1 计算机控制系统的设计原则 251
9.1.2 计算机控制系统的设计与实施步骤 253
9.1.3 计算机控制系统的总体方案设计 254
9.2 计算机控制系统的硬件设计 257
9.2.1 选择系统总线 258
9.2.2 选择主机 258
9.2.3 选择输入／输出板卡 259
9.2.4 选择传感器和变送器 259
9.2.5 选择执行机构 260
9.2.6 控制操作面板设计 261
9.3 计算机控制系统的软件设计 261
9.3.1 控制系统对应用软件的要求 262
9.3.2 控制应用软件的设计流程 263
9.3.3 控制应用软件的设计方法 264
9.4 计算机控制系统的可靠性设计 265
9.4.1 影响可靠性的因素 266
9.4.2 可靠性设计技术 266
习题与思考题 270
参考文献 271