书名计算机控制技术及工程套用(第3版)

书号978-7-118-09238-7

作者林敏

出版时间2014年1月

译者

版次3版1次

开本16

装帧平装

出版基金

页数312

字数480

中图分类TP273

丛书名

定价39.00

本书以孕悦汇流排工业控制计算机为主线，阐述了计算机的控制技术及工程套用。全书内容包括：计算机控制概述，模拟量输出通道，模拟量输入通道，数字量输入辕输出通道，键盘及其接口技术，显示器及其接口技术，数据处理技术，抗干扰技术，数字控制器的设计，控制网路技术，陨孕悦与孕蕴悦，阅悦杂与云悦杂，控制系统设计与工程实现。本书可用做高等学校自动化类、电气类、电子信息类、仪器类、机械类、计算机类等专业的教材及参考书，也可作为职业技术学院和有关工程技术人员的培训教材及参考书。

第1章计算机控制概述1

1.1控制系统组成1

1.1.1控制系统概念1

1.1.2硬体组成3

1.1.3软体组成4

1.2控制系统分类6

1.2.1数据採集系统6

1.2.2操作指导控制系统6

1.2.3直接数字控制系统7

1.2.4监督计算机控制系统7

1.2.5分散控制系统8

1.2.6现场汇流排控制系统8

1.2.7计算机集成製造系统9

1.3控制装置种类9

1.3.1可程式控制器10

1.3.2可程式调节器10

1.3.3汇流排式工控机10

1.3.4嵌入式计算机系统11

1.3.5其他控制装置11本章小结12

思考题12

第2章模拟量输出通道13

2.1D/A转换器14

2.1.1工作-理与性能指标14

2.1.28位DAC0832晶片16

2.1.312位DAC1210晶片17

2.2接口电路18

2.2.1DAC0832接口电路18

2.2.2DAC1210接口电路19

2.3输出方式20

2.3.1电压输出方式20

2.3.2电流输出方式22

2.3.3自动/手动切换输出方式24

2.4D/A转换模板25

2.4.1D/A转换模板的通用性25

2.4.2D/A转换模板的设计举例26本章小结28

思考题28

第3章模拟量输入通道29

3.1信号调理电路29

3.2多路模拟开关30

3.2.1结构-理30

3.2.2扩展电路31

3.3前置放大器32

3.3.1测量放大器32

3.3.2可变增益放大器32

3.4採样保持器33

3.4.1採样过程34

3.4.2採样定理35

3.4.3零阶採样保持器35

3.5A/D转换器37

3.5.1工作-理与性能指标37

3.5.2ADC0809晶片及其接口电路41

3.5.3AD574A晶片及其接口电路45

3.6A/D转换模板47

本章小结50

思考题50

第4章数字量输入/输出通道51

4.1光电耦合隔离技术51

4.1.1光电耦合隔离器51

4.1.2光电耦合隔离电路52

4.2数字量输入通道53

4.2.1开关输入电路53

4.2.2脉冲计数电路54

4.3数字量输出通道55

4.3.1三极体驱动电路55

4.3.2继电器驱动电路56

4.3.3晶闸管驱动电路57

4.3.4固态继电器驱动电路58

4.4DI/DO模板59

本章小结60

思考题60

第5章键盘及其接口技术61

5.1键盘输入电路61

5.1.1键盘的抖动干扰61

5.1.2抖动干扰的消除61

5.2非编码独立式键盘62

5.2.1查询法接口电路63

5.2.2中断法接口电路64

5.3非编码矩阵式键盘65

5.3.1矩阵式键盘的结构组成65

5.3.2矩阵式键盘的程式设计66

5.4编码键盘68

5.4.1二进制编码器68

5.4.2编码键盘接口电路69本章小结70

思考题71

第6章显示器及其接口技术72

6.1LED显示器72

6.1.1LED显示器的结构-理72

6.1.2LED显示器的显示方式74

6.1.3LED显示器接口电路76

6.2LCD80

6.2.1LCD的结构-理80

6.2.2LCD的驱动方式81

6.2.3段位式LCD接口电路83

6.2.4点阵式LCD接口电路85

6.3图形显示器88

6.3.1图形显示器概述88

6.3.2图形显示画面89本章小结93

思考题93

第7章数据处理技术94

7.1测量数据预处理技术94

7.1.1系统误差的自动校準94

7.1.2数据字长的预处理95

7.2数字滤波方法96

7.2.1平均值滤波96

7.2.2中值滤波97

7.2.3限幅滤波98

7.2.4惯性滤波98

7.3标度变换算法99

7.3.1线性式变换99

7.3.2非线性式变换101

7.3.3多项式变换102

7.3.4查表法104

7.4越限报警处理105

7.4.1越限报警程式105

7.4.2越限报警方式106本章小结108

思考题109

第8章抗干扰技术110

8.1干扰的来源与传播途径110

8.1.1干扰的来源110

8.1.2干扰的传播途径1118.2硬体抗干扰措施112

8.2.1串模干扰的抑制112

8.2.2共模干扰的抑制114

8.2.3长线传输干扰的抑制117

8.2.4信号线的选择与敷设119

8.2.5电4系统的抗干扰120

8.2.6接地系统的抗干扰124

8.3软体抗干扰措施127

8.3.1指令冗余技术127

8.3.2软体陷阱技术127

8.4程式运行监视系统128

8.4.1WatchdongTimer工作-理128

8.4.2WatchdongTimer实现方法129

本章小结129

思考题130

第9章数字控制器的设计131

9.1数字控制系统的数学描述131

9.1.1差分方程131

9.1.2扎变换133

9.1.3脉冲传递函式138

9.2数字控制器的连续化设计143

9.2.1数字控制器的连续化设计步骤143

9.2.2PID控制规律145

9.2.3基本数字PID控制算法148

9.2.4改进的数字PID控制算法149

9.2.5数字PID参数的整定154

9.3数字控制器离散化设计159

9.3.1数字控制器的离散化设计步骤159

9.3.2最少拍控制系统的设计160

9.3.3纯滞后控制168

9.4数字串级控制器的设计172

9.4.1串级控制的结构和-理172

9.4.2串级控制系统的确定173

9.4.3数字串级控制算法173

9.5数字程式控制器的设计174

9.5.1数字程式控制基础174

9.5.2逐点比较法插补-理176

9.5.3步进电机控制技术183本章小结187

思考题188

第10章控制网路技术190

10.1数据通信基础190

10.1.1数据通信系统190

10.1.2数据传输编码193

10.1.3多路复用技术195

10.1.4通信同步技术197

10.1.5常用传输介质199

10.2通信网路技术199

10.2.1网路拓扑结构199

10.2.2网路控制方法200

10.2.3差错控制技术201

10.3网路体系结构203

10.4串列通信汇流排206

10.4.1RS-232C通信汇流排206

10.4.2RS-422/485通信汇流排211

10.5工业乙太网214

10.5.1乙太网及其优势215

10.5.2工业乙太网的关键技术215

10.5.3基于乙太网的控制网路系统216

10.5.4几种典型的实时乙太网218本章小结219

思考题219

第11章IPC与PLC220

11.1IPC结构组成220

11.1.1硬体组成220

11.1.2软体组成221

11.2IPC汇流排结构222

11.2.1内部汇流排222

11.2.2外部汇流排225

11.3IPC功能特点225

11.4IPC产品简介226

11.4.1工业计算机机箱226

11.4.2工业级底板227

11.4.3工业级CPU卡227

11.4.4PCI汇流排I/O卡228

11.5PLC结构组成230

11.5.1CPU模组230

11.5.2I/O模组231

11.5.3编程装置232

11.5.4电4232

11.5.5PLC的物理结构232

11.6PLC程式语言233

11.7PLC工作过程236

11.8PLC功能特点238

11.9PLC产品简介239

11.9.1CPU

模组239

11.9.2数字量扩展模组240

11.9.3模拟量扩展模组240

11.9.4热电偶、热电阻扩展模组241

11.9.5通信模组241

11.9.6通信处理器241

11.9.7中文显示屏241

11.9.8编程软体242本章小结242

思考题243

第12章DCS与FCS244

12.1DCS体系结构244

12.1.1分散过程控制级245

12.1.2集中操作监控级246

12.1.3综合信息管理级248

12.1.4通信网路系统248

12.2DCS功能特点248

12.2.1DCS的软体249

12.2.2DCS的特点249

12.3DCS产品简介249

12.3.1TDC-3000250

12.3.2I/AS251

12.3.3SUPCONJX-300253

12.4FCS体系结构254

12.5FCS功能特点256

12.5.1FCS的特点256

12.5.2FCS的组态257

12.6FCS产品简介257

12.6.1CAN257

12.6.2LonWorks258

12.6.3PROFIBUS258

12.6.4WorldFIP258

12.6.5HART259

12.6.6FF259本章小结260

思考题260

第13章控制系统设计与工程实现261

13.1控制系统的设计-则261

13.2控制工程的实现步骤262

13.2.1準备阶段263

13.2.2设计阶段264

13.2.3仿真及调试阶段268

13.2.4现场调试运行阶段269

13.3控制工程的套用实例270

13.3.1水槽水位单片机控制系统270

13.3.2循环水装置IPC控制系统271

13.3.3中水回用PLC控制系统275

13.3.4聚合釜温压仪表控制系统279

13.3.5基于PLC与IPC的锅炉综合控制系统283本章小结289

思考题289

思考题参考答案291

附录常用函式的扎变换表299

参考文献300