計算機控制技術及工程套用（第3版）

《計算機控制技術及工程套用（第3版）》是2014年國防工業出版社出版的圖書，作者是林敏。

基本信息

書名計算機控制技術及工程套用(第3版)

書號978-7-118-09238-7

作者林敏

出版時間2014年1月

譯者

版次3版1次

開本16

裝幀平裝

出版基金

頁數312

字數480

中圖分類TP273

叢書名

定價39.00

內容簡介

本書以孕悅匯流排工業控制計算機為主線，闡述了計算機的控制技術及工程套用。全書內容包括：計算機控制概述，模擬量輸出通道，模擬量輸入通道，數字量輸入轅輸出通道，鍵盤及其接口技術，顯示器及其接口技術，數據處理技術，抗干擾技術，數字控制器的設計，控制網路技術，隕孕悅與孕蘊悅，閱悅雜與雲悅雜，控制系統設計與工程實現。本書可用做高等學校自動化類、電氣類、電子信息類、儀器類、機械類、計算機類等專業的教材及參考書，也可作為職業技術學院和有關工程技術人員的培訓教材及參考書。

目錄

第1章計算機控制概述1

1.1控制系統組成1

1.1.1控制系統概念1

1.1.2硬體組成3

1.1.3軟體組成4

1.2控制系統分類6

1.2.1數據採集系統6

1.2.2操作指導控制系統6

1.2.3直接數字控制系統7

1.2.4監督計算機控制系統7

1.2.5分散控制系統8

1.2.6現場匯流排控制系統8

1.2.7計算機集成製造系統9

1.3控制裝置種類9

1.3.1可程式控制器10

1.3.2可程式調節器10

1.3.3匯流排式工控機10

1.3.4嵌入式計算機系統11

1.3.5其他控制裝置11本章小結12

思考題12

第2章模擬量輸出通道13

2.1D/A轉換器14

2.1.1工作-理與性能指標14

2.1.28位DAC0832晶片16

2.1.312位DAC1210晶片17

2.2接口電路18

2.2.1DAC0832接口電路18

2.2.2DAC1210接口電路19

2.3輸出方式20

2.3.1電壓輸出方式20

2.3.2電流輸出方式22

2.3.3自動/手動切換輸出方式24

2.4D/A轉換模板25

2.4.1D/A轉換模板的通用性25

2.4.2D/A轉換模板的設計舉例26本章小結28

思考題28

第3章模擬量輸入通道29

3.1信號調理電路29

3.2多路模擬開關30

3.2.1結構-理30

3.2.2擴展電路31

3.3前置放大器32

3.3.1測量放大器32

3.3.2可變增益放大器32

3.4採樣保持器33

3.4.1採樣過程34

3.4.2採樣定理35

3.4.3零階採樣保持器35

3.5A/D轉換器37

3.5.1工作-理與性能指標37

3.5.2ADC0809晶片及其接口電路41

3.5.3AD574A晶片及其接口電路45

3.6A/D轉換模板47

本章小結50

思考題50

第4章數字量輸入/輸出通道51

4.1光電耦合隔離技術51

4.1.1光電耦合隔離器51

4.1.2光電耦合隔離電路52

4.2數字量輸入通道53

4.2.1開關輸入電路53

4.2.2脈衝計數電路54

4.3數字量輸出通道55

4.3.1三極體驅動電路55

4.3.2繼電器驅動電路56

4.3.3晶閘管驅動電路57

4.3.4固態繼電器驅動電路58

4.4DI/DO模板59

本章小結60

思考題60

第5章鍵盤及其接口技術61

5.1鍵盤輸入電路61

5.1.1鍵盤的抖動干擾61

5.1.2抖動干擾的消除61

5.2非編碼獨立式鍵盤62

5.2.1查詢法接口電路63

5.2.2中斷法接口電路64

5.3非編碼矩陣式鍵盤65

5.3.1矩陣式鍵盤的結構組成65

5.3.2矩陣式鍵盤的程式設計66

5.4編碼鍵盤68

5.4.1二進制編碼器68

5.4.2編碼鍵盤接口電路69本章小結70

思考題71

第6章顯示器及其接口技術72

6.1LED顯示器72

6.1.1LED顯示器的結構-理72

6.1.2LED顯示器的顯示方式74

6.1.3LED顯示器接口電路76

6.2LCD80

6.2.1LCD的結構-理80

6.2.2LCD的驅動方式81

6.2.3段位式LCD接口電路83

6.2.4點陣式LCD接口電路85

6.3圖形顯示器88

6.3.1圖形顯示器概述88

6.3.2圖形顯示畫面89本章小結93

思考題93

第7章數據處理技術94

7.1測量數據預處理技術94

7.1.1系統誤差的自動校準94

7.1.2數據字長的預處理95

7.2數字濾波方法96

7.2.1平均值濾波96

7.2.2中值濾波97

7.2.3限幅濾波98

7.2.4慣性濾波98

7.3標度變換算法99

7.3.1線性式變換99

7.3.2非線性式變換101

7.3.3多項式變換102

7.3.4查表法104

7.4越限報警處理105

7.4.1越限報警程式105

7.4.2越限報警方式106本章小結108

思考題109

第8章抗干擾技術110

8.1干擾的來源與傳播途徑110

8.1.1干擾的來源110

8.1.2干擾的傳播途徑1118.2硬體抗干擾措施112

8.2.1串模干擾的抑制112

8.2.2共模干擾的抑制114

8.2.3長線傳輸干擾的抑制117

8.2.4信號線的選擇與敷設119

8.2.5電4系統的抗干擾120

8.2.6接地系統的抗干擾124

8.3軟體抗干擾措施127

8.3.1指令冗餘技術127

8.3.2軟體陷阱技術127

8.4程式運行監視系統128

8.4.1WatchdongTimer工作-理128

8.4.2WatchdongTimer實現方法129

本章小結129

思考題130

第9章數字控制器的設計131

9.1數字控制系統的數學描述131

9.1.1差分方程131

9.1.2扎變換133

9.1.3脈衝傳遞函式138

9.2數字控制器的連續化設計143

9.2.1數字控制器的連續化設計步驟143

9.2.2PID控制規律145

9.2.3基本數字PID控制算法148

9.2.4改進的數字PID控制算法149

9.2.5數字PID參數的整定154

9.3數字控制器離散化設計159

9.3.1數字控制器的離散化設計步驟159

9.3.2最少拍控制系統的設計160

9.3.3純滯後控制168

9.4數字串級控制器的設計172

9.4.1串級控制的結構和-理172

9.4.2串級控制系統的確定173

9.4.3數字串級控制算法173

9.5數字程式控制器的設計174

9.5.1數字程式控制基礎174

9.5.2逐點比較法插補-理176

9.5.3步進電機控制技術183本章小結187

思考題188

第10章控制網路技術190

10.1數據通信基礎190

10.1.1數據通信系統190

10.1.2數據傳輸編碼193

10.1.3多路復用技術195

10.1.4通信同步技術197

10.1.5常用傳輸介質199

10.2通信網路技術199

10.2.1網路拓撲結構199

10.2.2網路控制方法200

10.2.3差錯控制技術201

10.3網路體系結構203

10.4串列通信匯流排206

10.4.1RS-232C通信匯流排206

10.4.2RS-422/485通信匯流排211

10.5工業乙太網214

10.5.1乙太網及其優勢215

10.5.2工業乙太網的關鍵技術215

10.5.3基於乙太網的控制網路系統216

10.5.4幾種典型的實時乙太網218本章小結219

思考題219

第11章IPC與PLC220

11.1IPC結構組成220

11.1.1硬體組成220

11.1.2軟體組成221

11.2IPC匯流排結構222

11.2.1內部匯流排222

11.2.2外部匯流排225

11.3IPC功能特點225

11.4IPC產品簡介226

11.4.1工業計算機機箱226

11.4.2工業級底板227

11.4.3工業級CPU卡227

11.4.4PCI匯流排I/O卡228

11.5PLC結構組成230

11.5.1CPU模組230

11.5.2I/O模組231

11.5.3編程裝置232

11.5.4電4232

11.5.5PLC的物理結構232

11.6PLC程式語言233

11.7PLC工作過程236

11.8PLC功能特點238

11.9PLC產品簡介239

11.9.1CPU

模組239

11.9.2數字量擴展模組240

11.9.3模擬量擴展模組240

11.9.4熱電偶、熱電阻擴展模組241

11.9.5通信模組241

11.9.6通信處理器241

11.9.7中文顯示屏241

11.9.8編程軟體242本章小結242

思考題243

第12章DCS與FCS244

12.1DCS體系結構244

12.1.1分散過程控制級245

12.1.2集中操作監控級246

12.1.3綜合信息管理級248

12.1.4通信網路系統248

12.2DCS功能特點248

12.2.1DCS的軟體249

12.2.2DCS的特點249

12.3DCS產品簡介249

12.3.1TDC-3000250

12.3.2I/AS251

12.3.3SUPCONJX-300253

12.4FCS體系結構254

12.5FCS功能特點256

12.5.1FCS的特點256

12.5.2FCS的組態257

12.6FCS產品簡介257

12.6.1CAN257

12.6.2LonWorks258

12.6.3PROFIBUS258

12.6.4WorldFIP258

12.6.5HART259

12.6.6FF259本章小結260

思考題260

第13章控制系統設計與工程實現261

13.1控制系統的設計-則261

13.2控制工程的實現步驟262

13.2.1準備階段263

13.2.2設計階段264

13.2.3仿真及調試階段268

13.2.4現場調試運行階段269

13.3控制工程的套用實例270

13.3.1水槽水位單片機控制系統270

13.3.2循環水裝置IPC控制系統271

13.3.3中水回用PLC控制系統275

13.3.4聚合釜溫壓儀表控制系統279

13.3.5基於PLC與IPC的鍋爐綜合控制系統283本章小結289

思考題289

思考題參考答案291

附錄常用函式的扎變換表299

參考文獻300