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目录1

前言1

第1章 概述1

1.1 计算机工业控制的概念1

1.1.1 计算机工业控制的组成1

1.1.2 计算机工业控制的本质2

1.2 计算机工业控制系统的分类3

1.2.1 DDC计算机直接数字控制系统3

1.2.2 DCS计算机集散控制系统4

1.2.3 FCS现场总线控制系统4

1.2.4 现场总线系统FCS与集散控制系统DCS的比较6

1.3 计算机工业控制系统特点7

1.3.1 计算机工业控制系统的结构特点7

1.3.2 计算机工业控制系统的测量、控制算法数字化7

1.3.3 计算机工业控制系统的多路分时测量控制8

1.4 典型计算机工业控制系统简介8

1.4.1 PLC可编程控制系统8

1.4.2 DCS集散控制系统9

1.4.3 FCS现场总线控制系统9

第2章 计算机工业控制的基本元素11

2.1 控制算法11

2.2.1 模拟量输入通道AI12

2.2 过程通道12

2.2.2 模拟量输出通道AO16

2.2.3 开关量输入通道DI18

2.2.4 开关量输出通道DO19

2.3 通信19

2.3.1 串行通信和并行通信20

2.3.2 RS232、RS422、RS485和串行通信20

2.3.3 USB串行通信21

2.3.4 工业以太网和工业总线网串行通信21

2.3.5 波特率21

2.4.3 总线的作用22

2.5 外设22

2.4 总线22

2.4.2 总线的分类22

2.4.1 总线的基本概念22

2.5.1 传感器23

2.5.2 典型传感器应用实例26

2.5.3 执行器29

2.5.4 典型执行器应用实例30

3.1.2 可编程控制器PLC的基本功能和特点36

3.1.1 可编程控制器PLC的基本概念36

3.1 可编程控制器概述36

第3章 PLC可编程控制系统36

3.1.3 可编程控制器PLC的应用领域37

3.1.4 可编程控制器PLC的发展趋势38

3.2 可编程控制器的组成及工作原理39

3.2.1 PLC的基本组成39

3.2.2 PLC各组成部分的功能40

3.2.3 PLC的结构形式42

3.2.4 PLC的工作原理43

3.2.5 PLC的使用步骤44

3.3.1 基本指令系统特点45

3.3 可编程控制器的指令系统45

3.3.2 编程语言的形式46

3.3.3 编程器件47

3.3.4 FX2N系列的基本逻辑指令50

3.3.5 梯形图的设计与编程方法52

3.3.6 实验部分53

3.4 可编程控制器应用系统实例55

第4章 虚拟仪器技术71

4.1 虚拟仪器概述71

4.1.1 虚拟仪器的基本概念、构成及其特点71

4.1.2 虚拟仪器系统引入实验教学72

4.1.3 基于虚拟仪器的虚拟实验实施73

4.1.4 典型虚拟仪器软件LABVIEW简介74

4.2 虚拟仪器硬件组成76

4.2.1 虚拟仪器硬件的分类76

4.2.2 虚拟仪器实验教学系统硬件分析77

4.3 虚拟仪器软件系统79

4.3.1 虚拟仪器及LabVIEW入门79

4.3.2 程序结构91

4.4.1 创建一个虚拟仪器程序（VI）104

4.4 LabVIEW 7.0快速应用104

4.4.2 小结112

4.4.3 分析和存储信号113

4.4.4 小结120

4.4.5 扩展VI的特性121

4.4.6 小结126

4.4.7 采集数据和与仪器通信127

4.4.8 小结131

4.4.9 使用LABVIEW的其他特性131

4.5 虚拟仪器应用实例135

5.1.1 DCS的基本概念154

5.1.2 DCS的发展历史154

第5章 计算机集散控制系统154

5.1 计算机集散控制系统（DCS）概念154

5.1.3 DCS的特点155

5.2 计算机集散控制系统的基本结构及功能157

5.2.1 DCS的基本结构157

5.2.2 集散控制系统的功能159

5.3 集散控制系统的硬件结构159

5.3.1 DCS的现场控制单元159

5.3.2 DCS的操作站159

5.4 计算机集散控制系统中的软件技术160

5.5 计算机集散控制系统发展趋势162

6.1.1 现场总线的概念163

第6章 现场总线系统163

6.1 现场总线概述163

6.1.2 现场总线的发展趋势164

6.2 现场总线的结构和技术特点166

6.2.1 现场总线的结构166

6.2.2 现场总线的技术特点167

6.3 几种有影响的现场总线168

6.4 现场总线的应用实例169

6.4.1 FF现场总线在75 t/h锅炉中的应用169

6.4.2 Profibus现场总线的应用171

7.1 组态软件的基本概念173

第7章 组态软件概述173

7.1.1 组态软件的发展背景175

7.1.2 组态软件的发展趋势176

7.2 组态软件的基本结构178

7.2.1 组态软件的基本结构178

7.2.2 组态软件的数据处理流程179

7.2.3 组态软件的特点180

7.2.4 组态软件的性能180

7.2.5 组态软件在监控系统中的地位181

7.3 组态软件的一般使用步骤182

7.4 组态软件的分类182

8.1.1 组态王通用版软件的结构183

第8章 组态王软件介绍183

8.1 组态王概述183

8.1.2 组态王怎样和下位机通信184

8.1.3 怎样产生动画效果184

8.1.4 建立应用工程的一般过程185

8.2 开始一个新工程186

8.2.1 建立新工程186

8.2.2 设计画面188

8.2.3 定义外部设备和数据变量193

8.3.1 动画连接204

8.3 让画面动起来204

8.3.2 命令语言207

8.4 报警和事件210

8.4.1 概述210

8.4.2 建立报警和事件窗口212

8.4.3 报警和事件的输出216

8.5 趋势曲线217

8.5.1 趋势曲线的作用217

8.5.2 实时趋势曲线218

8.5.3 历史趋势曲线219

8.6 控件229

8.7 报表系统233

8.7.1 数据报表的用途233

8.7.2 实时数据报表233

8.7.3 制作历史数据报表238

8.7.4 动态历史数据查询240

8.8 组态王与数据库连接242

8.8.1 SQL访问管理器242

8.8.2 对数据库的操作244

8.8.3 数据库查询控件248

8.9 组态王For Internet应用250

8.9.2 配置组态王WEB发布251

8.9.1 Web功能介绍251

8.9.3 如何在IE浏览器端浏览257

8.9.4 组态王6.5WEB支持与不支持的功能261

8.10 系统安全性与附属工具263

8.10.1 系统安全性263

8.10.2 附属工具266

8.11 KVHTrend控件使用方法270

8.11.1 控件属性、方法列表270

8.12 开放型数据库访问控件275

8.12.1 概述275

8.12.2 创建KvdbGrid控件275

8.12.3 设置KvDBGrid控件的固有属性276

8.12.3 设置KvDBGrid控件的动画连接属性279

8.12.4 KvDBGrid控件的使用279

附录 虚拟仪器实验手册282

实验一 温度测量282

实验二 光强检测与控制284

实验三 红绿灯系统实验285

实验四 红外传输287

实验五 信号源发生器289

实验六 电机调速与测速291

实验七 电子秤设计293

参考文献295