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计算机控制技术

“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材

作者:
王建华
定价:
38.40元
ISBN:
978-7-04-036007-3
版面字数:
0.000千字
开本:
16开
全书页数:
暂无
装帧形式:
平装
重点项目:
“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材
出版时间:
2012-09-26
读者对象:
高等教育
一级分类:
电气/电子信息/自动化类
二级分类:
电气/自动化专业课
三级分类:
计算机控制技术

本书在分析各种计算机控制系统的基础上,从计算机控制系统的基本构成、基本性能和集成设计方法出发,将IPC、DCS和PLC控制系统划分为过程通道、控制算法、系统通信技术、可靠性技术、组态软件等若干个功能模块,把三者的功能模块融合在一起,阐述其结构体系、工作原理、集成设计方法以及它们之间的共性和特点。同时,结合实际应用经验,较为系统和全面地介绍系统的集成设计与实施技术。

本书共分10章,内容包括:第1章绪论,主要介绍计算机控制系统及其组成、计算机控制系统的典型形式、计算机控制的发展概况;第2章工业控制计算机简介;第3章计算机控制系统的输入/输出接口技术;第4章计算机控制系统的控制算法;第5章计算机控制系统的抗干扰与可靠性技术;第6章控制网络技术;第7章集散控制系统的构成;第8章工控组态软件;第9章计算机控制系统的设计与应用,其中列举了工业现场成功应用的实例;第10章CIMS简介,主要介绍CIMS的基本概念、流程工业CIMS的总体架构与功能描述。

本书可用作高等院校自动化、电气工程及其自动化、电子信息工程、计算机科学与技术、机电一体化等专业本科生的教材及参考书,也可作为从事工业控制及相关领域工作人员的参考书。

  • 第1章 绪论
    • 1.1 计算机控制系统概述
      • 1.1.1 计算机控制系统及其组成
      • 1.1.2 计算机控制系统的典型形式
    • 1.2 计算机控制的发展概况
    • 习题与思考题
  • 第2章 工业控制计算机简介
    • 2.1 工业控制计算机的特点
    • 2.2 工业控制计算机的总线及分类
      • 2.2.1 总线的概念
      • 2.2.2 总线的类别
      • 2.2.3 工业控制计算机分类
    • 2.3 总线标准
      • 2.3.1 STD总线
      • 2.3.2 ISA总线
      • 2.3.3 PCI总线
      • 2.3.4 PC/104 总线
    • 2.4 IPC 的基本组成
    • 2.5 可编程序控制器(PLC)
      • 2.5.1 PLC 的基本组成
      • 2.5.2 PLC 各组成部分
    • 2.6 单片机
    • 2.7 数字控制器
    • 习题与思考题
  • 第3章 计算机控制系统的输入/输出接口技术
    • 3.1 模拟量输入接口技术
      • 3.1.1 A/D转换器主要参数
      • 3.1.2 A/D转换器的外部特性
      • 3.1.3 12 位A/D 转换器芯片AD574A
      • 3.1.4 模拟量输入接口设计
      • 3.1.5 模拟量输入通道
      • 3.1.6 模拟量输入通道的隔离
    • 3.2 模拟量输出接口技术
      • 3.2.1 D/A转换器主要参数
      • 3.2.2 D/A转换器的输入-输出特性
      • 3.2.3 D/A转换器芯片
      • 3.2.4 模拟量输出接口设计
      • 3.2.5 模拟量输出通道
      • 3.2.6 模拟量输出通道的隔离
    • 3.3 开关量输入/输出通道
      • 3.3.1 开关量输入/输出通道的一般结构形式
      • 3.3.2 开关量输入
      • 3.3.3 开关量输出驱动电路
    • 3.4 IPC、DCS、PLC 输入/输出通道
      • 3.4.1 IPC 输入/输出通道
      • 3.4.2 PLC 输入/输出通道
      • 3.4.3 DCS 输入/输出通道
    • 习题与思考题
  • 第4章 计算机控制系统的控制算法
    • 4.1 数字滤波和数据处理
      • 4.1.1 数字滤波
      • 4.1.2 数据处理
    • 4.2 数字PID 控制
      • 4.2.1 基本PID控制
      • 4.2.2 数字PID控制的改进
      • 4.2.3 数字PID控制器的工程实现
      • 4.2.4 S7-300/400 PID 功能块FB41简介
      • 4.2.5 PID参数整定
    • 4.3 施密斯(Smith)预估控制
      • 4.3.1 施密斯预估控制原理
      • 4.3.2 具有纯滞后补偿的数字控制器
    • 4.4 解耦控制
      • 4.4.1 解耦的条件
      • 4.4.2 解耦控制的综合算法
    • 4.5 模糊控制
      • 4.5.1 模糊控制系统的组成
      • 4.5.2 模糊控制器的输入和输出变量及其模糊化
      • 4.5.3 建立模糊控制规则
      • 4.5.4 模糊关系与模糊推理
      • 4.5.5 模糊控制向量的模糊判决———“清晰化”
      • 4.5.6 模糊控制表
      • 4.5.7 确定实际的控制量
      • 4.5.8 模糊控制算法的工程实现
    • 习题与思考题
  • 第5章 计算机控制系统的抗干扰与可靠性技术
    • 5.1 干扰源与干扰耦合方式
      • 5.1.1 干扰来源
      • 5.1.2 干扰信号的耦合方式
    • 5.2 空间抗干扰的措施
      • 5.2.1 屏蔽技术
      • 5.2.2 电气布线技术
    • 5.3 过程通道的抗干扰措施
    • 5.4 系统供电与接地的抗干扰措施
      • 5.4.1 系统供电的抗干扰措施
      • 5.4.2 系统接地的抗干扰措施
    • 5.5 采用监控定时器Watchdog的抗干扰措施
    • 5.6 提高计算机控制系统的可靠性措施
      • 5.6.1 可靠性
      • 5.6.2 提高可靠性的途径
    • 习题与思考题
  • 第6章 控制网络技术
    • 6.1 控制网络概述
      • 6.1.1 企业计算机网络的层次结构
      • 6.1.2 控制网络与IT 网络的区别
      • 6.1.3 控制网络的类型及其相互关系
    • 6.2 数据通信基础
      • 6.2.1 通信和数据通信系统
      • 6.2.2 传输介质
      • 6.2.3 传输数据的信号
      • 6.2.4 数据通信中的同步
      • 6.2.5 通信媒体共享技术
      • 6.2.6 数据交换技术
      • 6.2.7 数据通信中的差错控制技术
    • 6.3 通信接口和标准
      • 6.3.1 通信设备的通信结构
      • 6.3.2 通信接口标准
    • 6.4 现场总线
      • 6.4.1 现场总线的通信协议模型
      • 6.4.2 现场总线的技术特点及优点
      • 6.4.3 典型现场总线和性能比较
      • 6.4.4 现场总线的选择
    • 6.5 控制网络技术的展望
    • 习题与思考题
  • 第7章 集散控制系统的构成
    • 7.1 典型的DCS 体系结构和系统的功能
    • 7.2 基于IPC 的DCS 系统(IPC-DCS)
      • 7.2.1 基于IPC 的DCS 系统
      • 7.2.2 IPC-DCS 体系结构的典型示例
    • 7.3 基于PLC 的DCS 系统(PLC-DCS)
      • 7.3.1 PLC-DCS的网络体系
      • 7.3.2 PLC-DCS网络中常用的通信方式
      • 7.3.3 PLC-DCS体系结构典型示例
    • 7.4 DCS 系统构成
      • 7.4.1 集散控制系统的发展历程
      • 7.4.2 DCS 体系结构典型示例
    • 习题与思考题
  • 第8章 工控组态软件
    • 8.1 组态软件的组成及数据处理流程
    • 8.2 组态软件在监控系统中的作用与设计步骤
    • 8.3 常用组态软件
    • 8.4 组态软件与DCS 系统软件关系
    • 8.5 组态软件———组态王
      • 8.5.1 组态王软件的整体结构
      • 8.5.2 组态软件应用程序制作过程概述
      • 8.5.3 组态王软件的基本功能及使用方法
    • 8.6 组态软件WinCC
      • 8.6.1 WinCC 的主要功能
      • 8.6.2 WinCC 开放结构
      • 8.6.3 SIMATIC TIA(Total Integrate Automation)全集成自动化概念在WinCC 中的应用
      • 8.6.4 WInCC 的系统组态
      • 8.6.5 报表系统
    • 8.7 组态软件VISuALFIeLD
      • 8.7.1 系统组态软件
      • 8.7.2 系统监控软件
    • 8.8 IEC61131-3 编程语言
      • 8.8.1 IEC61131-3 编程语言的基本概念
      • 8.8.2 IEC61131-3 简介
      • 8.8.3 IEC61131-3 编程基础
      • 8.8.4 IEC61131-3 标准的基本内容
      • 8.8.5 IEC61131-3 的软件模型
      • 8.8.6 IEC61131-3 的通信模型
      • 8.8.7 五种编程语言介绍
      • 8.8.8 应用举例
    • 习题与思考题
  • 第9章 计算机控制系统的设计与应用2
    • 9.1 计算机控制系统的设计原则2
    • 9.2 计算机控制系统的设计步骤
      • 9.2.1 计算机控制系统的总体方案设计
      • 9.2.2 硬件的工程设计与实现
      • 9.2.3 软件的工程设计与实现
      • 9.2.4 控制系统的调试与投运
    • 9.3 计算机控制系统设计举例
      • 9.3.1 基于IPC 的能源监控管理系统在某企业中的应用
      • 9.3.2 SIEMENS S7 过程控制系统在某水泥厂的应用
      • 9.3.3 中控WebField ECS在离子膜烧碱过程中的应用
    • 习题与思考题
  • 第10章 CIMS 简介
    • 10.1 CIMS 的基本概念
      • 10.1.1 CIM和CIMS 的内涵与定义
      • 10.1.2 CIMS的体系结构
      • 10.1.3 CIMS的建模方法
      • 10.1.4 CIMS的应用状况
    • 10.2 流程工业的特点及其对CIMS 的需求
    • 10.3 流程工业CIMS 的总体架构与功能描述
      • 10.3.1 流程工业的生产经营运作过程
      • 10.3.2 流程工业CIMS的层次结构模型
      • 10.3.3 流程工业CIMS的功能构成与功能划分
    • 10.4 流程工业CIMS 的支撑系统
      • 10.4.1 CImS的计算机体系结构
      • 10.4.2 流程工业CIMS中的数据库系统
      • 10.4.3 流程工业CIMS中的计算机网络
    • 习题与思考题
  • 参考文献

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