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目 录1

第一篇 工业控制计算机系统的基本原理和方法1

第一章工业系统与计算机控制概论1

§1.1工业系统中计算机控制系统的一般概念1

§1.2工业控制计算机系统的组成结构2

§1.3工业控制计算机系统的分类4

§1.4工业控制计算机系统的主要特点5

§1.5工业控制计算机系统的发展趋势7

§1.6工业控制计算机系统的总体设计8

第二章微计算机与总线技术10

§2.1 工业控制系统中常用的微机系统10

2.1.1 Z80系列电路10

2.1.2单片机系列14

2.1.3 IBM-PC兼容（控制）机17

2.1.4总线模板式工控机19

2.2.1总线技术简述20

§2.2常用的工业标准总线20

2.1.5 PLC可编程控制器20

2.2.2常用的系统总线21

2.2.3常用的通讯总线25

第三章硬件设计与接口技术28

§3.1硬件系统设计的一般原则28

§3.2硬件结构及功能设计30

3.2.1硬件系统组成设计30

3.2.4外音结构设计32

3.2.3主导芯片的选择32

3.2.2功能设计32

§3.3主机与外设传送信息的方法33

3.3.1数据传送方法讨论内容33

3.3.2查询等待I/O方式34

3.3.3硬件中断I/O方式35

3.3.4等时一次查询I/O方式35

3.3.5三种方式比较37

3.4.1通道及接口分类38

§3.4常用的控制过程通道接口设计38

3.4.2一般接口电路的组成39

3.4.3开关量输入输出通道的设计41

3.4.4模拟量输入输出通道的设计42

3.4.5实时键盘接口设计与去抖技术47

3.4.6工艺流程板LED数码显示器接口设计49

3.4.7打印机接口与实时驱动程序设计51

3.4.8串行通讯接口与驱动程序设计53

3.4.9硬件系统的抗干扰措施56

4.1.1计算机中数据的表示58

第四章数值算法与数据处理技术58

§4.1常用算术运算58

4.1.2常用算术运算程序59

§4.2数据处理71

§4.3随机误差的处理72

4.3.1算术平均值法72

4.3.2中值法74

4.3.4递推平均滤波法75

4.3.3限幅滤波法75

4.3.5加权平均滤波法77

4.3.6一阶惯性滤波法77

4.3.7复合滤波法78

§4.4系统误差的处理 ..79

4.4.1误差模型法80

4.4.2校正模型法80

4.4.3标准数据表法81

4.4.4传感器环境温度误差的校正81

§4.5测量数据的非数值处理82

4.5.1查表法82

4.5.2排序法87

第五章微机控制系统程序设计技术88

§5.1控制软件设计流程88

§5.2控制软件设计技术90

5.2.1控制程序设计准则90

5.2.2软件设计模型91

5.2.3规范化的程序设计技术92

5.2.4结构程序设计技术93

§5.3控制软件的功能设计94

§5.4控制软件的结构设计96

5.4.1影响软件结构设计的因素96

5.4.2软件总体结构的模块化97

5.4.3数据流程98

5.4.4基本程序结构98

§5.5编程语言及混合语言编程技术99

5.5.1控制程序的设计语言99

5.5.2混合语言程序设计100

5.5.3 Turbo C调用汇编语言程序101

5.5.4在Turbo C中使用嵌入式汇编109

5.5.5 Turbo C既调用又嵌入汇编程序的编译和连接113

§5.6控制软件的调试和测试115

5.6.1调试过程115

5.6.2调试方法116

§5.7控制软件的抗干扰设计117

第二篇 工业控制计算机系统的应用实例119

第六章单片机在工业控制系统中的应用实例119

§6.1基于单片机的控制系统设计方法119

§6.2原料上料微机测控系统设计121

6.2.1系统工艺要求121

6.2.2微机系统组成与功能设计122

6.2.3累计量检测原理和方法122

6.2.4硬件设计124

6.2.5软件设计127

6.2.6系统精度和安装调试139

§6.3大屏幕LED点阵显示器的设计140

6.3.1 LED点阵显示器及其控制140

6.3.2 LED点阵显示器的接口和控制电路141

6.3.3大屏幕LED点阵显示器的结构组成141

6.3.4大屏幕LED点阵显示器的控制软件设计143

§7.1 STD总线工业控制机系统的构成147

第七章STD总线工业控制机应用实例147

§7.2位置检测装置148

§7.3脉冲宽度调制放大器PWM（Pulse-Width-Modulator）149

§7.4纤维缠绕机微机控制系统一150

7.4.1纤维缠绕工艺与纤维缠绕机150

7.4.2纤维缠绕运动分析152

7.4.3微机控制系统的功能分析153

7.4.4控制系统设计154

7.4.5控制系统程序设计155

7.4.6控制系统的调试和运行173

§7.5纤维缠绕机微机控制系统二174

7.5.1控制系统设计174

7.5.2 MCFW软件包175

7.5.3汉字显示技术176

§7.6纤维缠绕工艺过程专家控制系统180

7.6.1概述180

7.6.2 MCFW专家控制系统结构设计181

7.6.3故障诊断专家系统183

7.6.4 MCFW专家控制系统的开发环境185

第八章PC兼容机在工业控制系统中的应用实例186

§8.1 PC兼容机用于工业现场的设计方法186

8.1.1 PC兼容机用于工业现场的主要问题186

8.1.2 PC兼容机用于工业现场的改进和设计方法187

§8.2 PC兼容机实时程序设计方法191

§8.3玻璃配料微机控制系统的设计196

8.3.1系统工艺概况与工作过程196

8.3.2控制机理与策略197

8.3.3控制系统总体结构202

8.3.4系统硬件结构和硬件设计203

8.3.5系统功能设计205

8.3.6软件设计206

8.3.7程序模块的设计207

8.3.8现场调试及静态调校217

参考文献223