計算機控制技術(shù)與實訓(xùn)

前言

近年來，隨著電子技術(shù)、信息技術(shù)及自動控制技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機控制技術(shù)已廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸及國防建設(shè)等各個領(lǐng)域，發(fā)揮著越來越重要的作用。建立計算機控制系統(tǒng)的概念，了解和初步掌握計算機控制系統(tǒng)的基本理論和基本設(shè)計方法，已成為當(dāng)前高等院校工科類學(xué)生適應(yīng)新形勢、學(xué)習(xí)新技術(shù)的當(dāng)務(wù)之急。為適應(yīng)“計算機控制技術(shù)”課程教學(xué)改革和發(fā)展的需要，本書在編寫上體現(xiàn)以下特點。1）內(nèi)容新穎。本書選用個人計算機或工控機作為主機，以工控領(lǐng)域常用的監(jiān)控組態(tài)軟件KingView和面向?qū)ο笳Z言Visual Basic作為開發(fā)軟件，符合計算機控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。2）注重實踐。本書以“理論夠用、突出實踐”和“精講多練”為原則，內(nèi)容的組織極富操作性，融理論于實踐，從實踐中獲取知識。3）講究實戰(zhàn)。本書在介紹典型計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計過程時，針對工程中實際應(yīng)用的典型器件、典型測控任務(wù)進行訓(xùn)練，使技能培養(yǎng)與生產(chǎn)實際緊密結(jié)合。4）便于自學(xué)。本書提供的實訓(xùn)項目都有詳細(xì)完整的操作步驟，學(xué)生只需按照給定的步驟進行設(shè)計，就可實現(xiàn)計算機控制系統(tǒng)的各種功能。本書從工程實際出發(fā)，通過12個實訓(xùn)項目詳細(xì)地介紹了串口通信控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)、集散控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計方法，每個項目包括實訓(xùn)目的、實訓(xùn)用軟硬件、實訓(xùn)任務(wù)、實訓(xùn)操作、實訓(xùn)擴展等教學(xué)內(nèi)容。硬件系統(tǒng)采用“搭積木”的設(shè)計思想，突出軟件設(shè)計，重在功能實現(xiàn)。各項測控任務(wù)都用兩種不同風(fēng)格的開發(fā)軟件實現(xiàn)，這也是本書的特色之一。

內(nèi)容概要

　　《計算機控制技術(shù)與實訓(xùn)》全面系統(tǒng)地介紹了計算機在工業(yè)控制中的各種軟硬件應(yīng)用技術(shù)，內(nèi)容包括：計算機控制系統(tǒng)的含義、組成、分類和發(fā)展，總線接口與過程通道，計算機控制系統(tǒng)中的常用硬件與軟件，串口通信控制系統(tǒng)及其實訓(xùn)，基于數(shù)據(jù)采集卡的控制系統(tǒng)及其實訓(xùn)，集散控制系統(tǒng)及其實訓(xùn)，計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計與實施等。各系統(tǒng)的實訓(xùn)部分選取了當(dāng)前工控領(lǐng)域常用的監(jiān)控組態(tài)軟件King View和面向?qū)ο笳Z言Visual Basic作為開發(fā)軟件，通過12個實訓(xùn)項目詳細(xì)介紹了計算機控制系統(tǒng)的開發(fā)步驟及實現(xiàn)方法?！　　队嬎銠C控制技術(shù)與實訓(xùn)》可作為應(yīng)用型本科及高職高專院校自動化、機電一體化、計算機應(yīng)用等專業(yè)的教材，也可供從事計算機控制系統(tǒng)研發(fā)的工程技術(shù)人員參考。　　為配合教學(xué)，《計算機控制技術(shù)與實訓(xùn)》提供配套光盤.內(nèi)容包括所有實訓(xùn)項目的源程序、軟硬件資源、教學(xué)視頻、電子課件、習(xí)題解答及組態(tài)王安裝軟件等。

書籍目錄

出版說明前言第1章 計算機控制系統(tǒng)概述1.1 計算機控制系統(tǒng)的含義與工作原理1.1.1 計算機控制系統(tǒng)的含義1.1.2 計算機控制系統(tǒng)的工作原理1.2 計算機控制系統(tǒng)的任務(wù)和特1.2.1 計算機控制系統(tǒng)的任務(wù)1.2.2 計算機控制系統(tǒng)的特點1.3 計算機控制系統(tǒng)的組成1.3.1 計算機控制系統(tǒng)的硬件組成1.3.2 計算機控制系統(tǒng)的軟件組成1.4 計算機控制系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)1.4.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)1.4.2 直接數(shù)字控制系統(tǒng)(DDC)1.4.3 監(jiān)督控制系統(tǒng)(SCC)1.4.4 集散控制系統(tǒng)(IDCS)1.4.5 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)1.4.6 計算機集成制造系統(tǒng)(DMS)1.5 計算機控制技術(shù)的發(fā)展1.5.1 計算機控制技術(shù)的發(fā)展歷程1.5.2 計算機控制技術(shù)的發(fā)展特點1.6 習(xí)題與思考題第2章 總線接口與過程通道2.1 總線及其標(biāo)準(zhǔn)2.1.1 總線的概念2.1.2 總線的類別2.1.3 采用總線的優(yōu)點2.1.4 總線標(biāo)準(zhǔn)2.2 I／O接口2.2 I／0設(shè)備與I／0接口2.2.2 接口信息與接口地址2.2.3 I／0接口的功能2.2.4 接口的分類2.2.5 I／0接口的實現(xiàn)方式2.3 過程通道2.3.1 過程通道的含義2.3.2 過程通道的模式2.3.3 模擬量輸人通道2.3.4 模擬量輸出通道2.3.5 數(shù)字量輸入通道2.3.6 數(shù)字量輸出通道2.4 信息傳輸介質(zhì)2.4.1 有線傳輸介質(zhì)2.4.2 無線傳輸介質(zhì)2.5 習(xí)題與思考題第3章 計算機控制系統(tǒng)的常用硬件3.1 傳感器3.1.1 傳感器的地位3.1.2 常用的傳感器3.1.3 傳感器的選用3.2 數(shù)據(jù)采集卡3.2.1 數(shù)據(jù)采集卡的功能3.2.2 數(shù)據(jù)采集卡的類型3.2.3 數(shù)據(jù)采集卡的選擇3.3 工業(yè)控制計算機(IPC)3.3.1 IPC的基本特點3.3.2 IPC的基本組成3.3.3 PCs的構(gòu)成3.4 智能儀器3.4.1 智能儀器的組成3.4.2 智能儀器的功能3.4.3 智能儀器的特點3.5 可編程序邏輯控制器(PLC)3.5.1 PLC的構(gòu)成3.5.2 PLc的技術(shù)特點3.5.3 計算機與PLC的連接3.6 執(zhí)行機構(gòu)3.6.1 執(zhí)行機構(gòu)的種類3.6.2 執(zhí)行機構(gòu)的驅(qū)動3.7 習(xí)題與思考題第4章 計算機控制系統(tǒng)的開發(fā)軟件及其實訓(xùn)4.1 計算機控制系統(tǒng)應(yīng)用軟件概述4.1.1 控制應(yīng)用軟件的功能模塊4.1.2 控制應(yīng)用軟件的開發(fā)工具4.2 監(jiān)控組態(tài)軟件KingVieW4.2.1 監(jiān)控組態(tài)軟件概述4.2.2 KingView與下位機通信4.2.3 KingView基本操作實訓(xùn)4.3 面向?qū)ο笳Z言VisualBasic4.3.1 利用VB實現(xiàn)串口通信4.3.2 利用VB實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集4.3.3 VB基本操作實訓(xùn)4.4 習(xí)題與思考題第5章 串口通信控制系統(tǒng)及其實訓(xùn)5.1 串口通信與RS-232c接口,標(biāo)準(zhǔn)5.1.1 串口通信的基本概念5.1.2 RS.2 32C串口通信標(biāo)準(zhǔn)5.1.3 RS.4 22／485串口通信標(biāo)準(zhǔn)5.1.4 串口通信線路連接5.1.5 虛擬串口的使用5.2 PC與PC串口的通信實訓(xùn)5.2.1 實訓(xùn)目的5.2.2 實訓(xùn)用軟、硬件5.2.3 實訓(xùn)任務(wù)5.2.4 實訓(xùn)操作5.2.5 實訓(xùn)擴展5.3 PC與智能儀表串口的通信實訓(xùn)5.3.1 實訓(xùn)目的5.3.2 實訓(xùn)用軟、硬件5.3.3 實訓(xùn)任務(wù)5.3.4 實訓(xùn)操作5.3.5 實訓(xùn)擴展5.4 Pc與PLC串口的通信實訓(xùn)5.4.1 實訓(xùn)目的5.4.2 實訓(xùn)用軟、硬件5.4.3 實訓(xùn)任務(wù)5.4.4 實訓(xùn)操作5.4.5 實訓(xùn)擴展5.5 習(xí)題與思考題第6章 基于數(shù)據(jù)采集卡的控制系統(tǒng)及其實訓(xùn)6.1 基于數(shù)據(jù)采集卡的控制系統(tǒng)組成6.1.1 硬件子系統(tǒng)6.1.2 軟件子系統(tǒng)6.1.3 系統(tǒng)特點6.2 典型數(shù)據(jù)采集卡的應(yīng)用6.2.1 PCI-1710HG數(shù)據(jù)采集卡簡介6.2.2 用PCI-1710HG數(shù)據(jù)采集卡組成的控制系統(tǒng)6.2.3.PCI-1710HG數(shù)據(jù)采集卡的安裝6.3 模擬量輸入(AI)實訓(xùn)6.3.1 實訓(xùn)目的6.3.2 實訓(xùn)用軟、硬件6.3.3 實訓(xùn)任務(wù)6.3.4 實訓(xùn)操作6.3.5 實訓(xùn)擴展6.4 模擬量輸出(AO)實訓(xùn)6.4.1 實訓(xùn)目的6.4.2 實訓(xùn)用軟、硬件6.4.3 實訓(xùn)任務(wù)6.4.4 實訓(xùn)操作6.4.5 實訓(xùn)擴展6.5 數(shù)字量輸入(DI)實訓(xùn)6.5.1 實訓(xùn)目的6.5.2 實訓(xùn)用軟、硬件6.5.3 實訓(xùn)任務(wù)6.5.4 實訓(xùn)操作6.5.5 實訓(xùn)擴展6.6 數(shù)字量輸出(DO)實訓(xùn)6.6.1 實訓(xùn)目的6.6.2 實訓(xùn)用軟、硬件6.6.3 實訓(xùn)任務(wù)6.6.4 實訓(xùn)操作6.6.5 實訓(xùn)擴展6.7 溫度測量與報警控制實訓(xùn)6.7.1 實訓(xùn)目的6.7.2 實訓(xùn)用軟、硬件6.7.3 實訓(xùn)任務(wù)6.7.4 實訓(xùn)操作6.7.5 實訓(xùn)擴展6.8 習(xí)題與思考題第7章 計算機集散控制系統(tǒng)及其實訓(xùn)7.1 計算機集散控制系統(tǒng)概述7.1.1 集散控制系統(tǒng)的產(chǎn)生7.1.2 集散控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)7.1.3 集散控制系統(tǒng)的特點7.1.4 中小型DCS的基本結(jié)構(gòu)7.2 用PC與智能儀表構(gòu)成DCS的實訓(xùn)7.2.1 實訓(xùn)目的7.2.2 實訓(xùn)用軟、硬件7.2.3 實訓(xùn)任務(wù)7.2.4 實訓(xùn)操作7.2.5 實訓(xùn)擴展7.3 用PC與遠(yuǎn)程I／0模塊構(gòu)成DCS的實訓(xùn)7.3.1 實訓(xùn)目的7.3.2 實訓(xùn)用軟、硬件7.3.3 實訓(xùn)任務(wù)7.3.4 實訓(xùn)操作7.3.5 實訓(xùn)擴展7.4 習(xí)題與思考題第8章 計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計8.1 計算機控制系統(tǒng)設(shè)計概述8.1.1 計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計原則8.1.2 計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計與實施步驟8.1.3 計算機控制系統(tǒng)的總體方案設(shè)計8.2 計算機控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計8.2.1 選擇系統(tǒng)總線8.2.2 選擇主機8.2.3 選擇輸入輸出板卡8.2.4 選擇傳感器和變送器8.2.5 選擇執(zhí)行機構(gòu)8.2.6 控制操作面板設(shè)計8.3 計算機控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計8.3.1 控制系統(tǒng)對應(yīng)用軟件的要求8.3.2 控制應(yīng)用軟件的設(shè)計流程8.3.3 控制應(yīng)用軟件的設(shè)計方法8.4 計算機控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計8.4.1 影響可靠性的因素8.4.2 可靠性設(shè)計技術(shù)8.5 習(xí)題與思考題第9章 計算機控制系統(tǒng)的實施9.1 計算機控制系統(tǒng)的安裝9.1.1 安裝的外部條件9.1.2 主要環(huán)節(jié)的安裝9.1.3 注意事項9.2 計算機控制系統(tǒng)的調(diào)試9.2.1 調(diào)試前檢查9.2.2 系統(tǒng)調(diào)試的模擬方法9.2.3 調(diào)試的主要步驟9.2.4 調(diào)試記錄與注意事項9.3 計算機控制系統(tǒng)的驗收9.3.1 工廠驗收9.3.2 現(xiàn)場驗收9.4 計算機控制系統(tǒng)的故障診斷9.4.1 系統(tǒng)故障分類9.4.2 故障診斷步驟9.4.3 調(diào)試中的故障診斷與處理9.4.4 常用的故障診斷方法9.5 計算機控制系統(tǒng)的維護9.5.1 日常維護9.5.2 大修期間的維護9.6 習(xí)題與思考題參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：計算機控制技術(shù)是一門新興的綜合性技術(shù)。它是計算機技術(shù)（包括軟件技術(shù)、接口技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、顯示技術(shù)）、自動控制技術(shù)、微電子技術(shù)、自動檢測和傳感技術(shù)有機結(jié)合、綜合發(fā)展的產(chǎn)物。它主要研究如何將檢測和傳感技術(shù)、計算機技術(shù)和自動控制技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程，以及如何設(shè)計出所需要的計算機控制系統(tǒng)。計算機控制系統(tǒng)作為當(dāng)今工業(yè)控制的主流系統(tǒng)，正在逐步取代常規(guī)的模擬檢測、調(diào)節(jié)、顯示、記錄等儀器設(shè)備和大部分的人工操作管理，并具有較高級復(fù)雜的計算方法和處理方法，以完成各種過程控制、操作管理等任務(wù)。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，計算機控制技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛，在冶金、化工、電力、自動化機床、工業(yè)機器人控制、柔性制造系統(tǒng)和計算機集成制造系統(tǒng)等工業(yè)控制領(lǐng)域已取得了令人矚目的研究與應(yīng)用成果，在國民經(jīng)濟中發(fā)揮著越來越大的作用。1.1 計算機控制系統(tǒng)的含義與工作原理1.1.1 計算機控制系統(tǒng)的含義人們在工程實踐過程中，需要采取各種方法獲得反映客觀事物的量值，這種操作稱為測量或檢測；也需要采取各種方法支配或約束某一客觀事物的進程結(jié)果，達到一定的目的，這種操作稱為控制。

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《計算機控制技術(shù)與實訓(xùn)》是全國高等職業(yè)教育規(guī)劃教材。

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