《計算機控制技術(shù)》教學(xué)大綱

《計算機控制技術(shù)》課程教學(xué)大綱一、課程名稱：計算機控制技術(shù)二、學(xué)時與學(xué)分：36學(xué)時（理論34學(xué)時,實驗/實踐2學(xué)時）2學(xué)分三、適用專業(yè)：電氣自動化四、先修課程：自動控制原理五、課程教材：首選《計算機控制技術(shù)》教材,李江全編著，機械工業(yè)出版社出版六、參考教材：1、于海生等編著，《計算機控制技術(shù)》，機械工業(yè)出版社，2007.62、劉寶坤，《計算機控制系統(tǒng)》，機械工業(yè)出版社，2005.13、林敏主編.《計算機控制技術(shù)及工程應(yīng)用》.國防工業(yè)出版社,2005七、課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)：本課程是計算機控制技術(shù)是電氣與自動化控制專業(yè)與計算機控制技術(shù)專業(yè)理論與實踐性較強的專業(yè)課。本課程教學(xué)的基本任務(wù)是使學(xué)生在掌握和了解自動控制及計算機控制工作原理和初步分析、設(shè)計方法的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生具有完成簡單計算機控制系統(tǒng)構(gòu)成、實時軟件編制以及系統(tǒng)調(diào)試維護的基本知識和能力，為畢業(yè)后參與計算機控制系統(tǒng)開發(fā)、調(diào)試和維護打下初步基礎(chǔ)。通過學(xué)習(xí)本課程，學(xué)生應(yīng)該掌握輸入輸出接口及過程通道的設(shè)計方法，數(shù)字程序控制技術(shù)，常規(guī)及復(fù)雜控制技術(shù)及基本應(yīng)用程序的設(shè)計與實現(xiàn)方法。同時，學(xué)生應(yīng)了解并基本能夠?qū)⒂嬎銠C技術(shù)和自動控制理論應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程，設(shè)計出相應(yīng)的計算機控制系統(tǒng)。最后，通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生還應(yīng)基本了解相關(guān)的現(xiàn)代控制技術(shù)以及分散型測控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。八、課程的主要內(nèi)容及要求章節(jié)學(xué)時數(shù)主要內(nèi)容教學(xué)重點、難點能力、技能（考核要點）備注第一章計算機控制技術(shù)概述41.1計算機控制技術(shù)簡介

1.2計算機控制系統(tǒng)的輸入與輸出信號

1.3計算機控制系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)和特點

1.4計算機控制系統(tǒng)的任務(wù)和要求

1.5計算機控制系統(tǒng)的組成

1.6計算機控制系統(tǒng)的分類

1.7計算機控制技術(shù)的發(fā)展教學(xué)重點：計算機控制的基本概念；計算機控制系統(tǒng)的組成與類型；計算機控制系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)和特點。教學(xué)難點：計算機控制系統(tǒng)的模擬量信號和數(shù)字(開關(guān))量信號；計算機控制的基本概念，了解計算機控制系統(tǒng)的組成與特點、發(fā)展過程以及從事計算機控制系統(tǒng)設(shè)計與維護的人員應(yīng)具備的知識和能力。掌握計算機控制系統(tǒng)中的基本概念。第二章總線接口與過程通道42.1總線及其標(biāo)準(zhǔn)

2.2I／O接口

2.3串行通信與RS-232接口標(biāo)準(zhǔn)

2.4過程通道

2.5信息傳輸介質(zhì)教學(xué)重點：總線的概念和類別；I／O接口信息與接口地址。教學(xué)難點：模擬量輸入通道、模擬量輸出通道、數(shù)字量輸入通道、數(shù)字量輸出通道的典型組成與作用。熟悉總線的概念、類別、標(biāo)準(zhǔn)；了解I／O接口；掌握過程通道的組成與作用；能夠正確選擇合適的過程通道和信息傳輸介質(zhì)。第三章計算機控制系統(tǒng)中的硬件33.1傳感器

3.2數(shù)據(jù)采集卡

3.3工業(yè)控制計算機(IPC)

3.4智能儀器

3.5可編程序邏輯控制器(PLC)

3.6執(zhí)行機構(gòu)教學(xué)重點：工業(yè)控制計算機(IPC)的構(gòu)成；可編程序邏輯控制器(PLC)使用連接。教學(xué)難點：傳感器的選擇；數(shù)據(jù)采集卡的功能和使用。熟悉各類組建計算機控制系統(tǒng)的硬件單元；了解傳感器的含義和類型；了解數(shù)據(jù)采集卡的功能和類型；掌握工業(yè)控制計算機(IPC)組成與作用；掌握可編程序邏輯控制器(PLC)的使用和連接；能夠熟悉相關(guān)的各類硬件并進行合理的選擇。第四章計算機控制系統(tǒng)中的軟件54.1計算機操作系統(tǒng)

4.2面向?qū)ο笳Z言VisualBasic

4.3監(jiān)控組態(tài)軟件Kingview

4.4虛擬儀器軟件LabVIEW教學(xué)重點：算機操作系統(tǒng)的種類和應(yīng)用范圍；監(jiān)控組態(tài)軟件Kingview的使用。教學(xué)難點：VB的串口通信實現(xiàn)。了解常見的操作系統(tǒng)適用范圍；掌握VB與串口通信；掌握監(jiān)控組態(tài)軟件Kingview建立控制系統(tǒng)的過程；了解虛擬儀器軟件LabVIEW，能夠正確選擇合適的系統(tǒng)平臺和軟件組建計算機控制系統(tǒng)的操作軟件。第五章串口通信控制系統(tǒng)及其實現(xiàn)35.1PC中的串行端口

5.2串口通信調(diào)試

5.3PC雙串口互通信程序設(shè)計

5.4PC與智能儀器串口通信程序設(shè)計

5.5PC與PLC串口通信程序設(shè)計教學(xué)重點：串行端口信息查詢、中斷；數(shù)制轉(zhuǎn)換；PC與智能儀器串口通信程序設(shè)計。教學(xué)難點：計算機串口設(shè)置。熟悉PC中的串行端口的結(jié)構(gòu)、特點、使用；了解串行端口的地址；掌握計算機串口通信調(diào)試和串口調(diào)試程序的使用；能夠理解應(yīng)用PC與智能儀器串口通信程序設(shè)計。第六章基于板卡的控制系統(tǒng)及其實現(xiàn)36.1基于板卡的計算機控制系統(tǒng)組成

6.2PCI-1710HG多功能板卡的安裝

6.3模擬量輸入(AI)程序設(shè)計

6.4模擬量輸出(AO)程序設(shè)計

6.4.1設(shè)計目的

6.5開關(guān)量輸入(DI)程序設(shè)計

6.6開關(guān)量輸出(DO)程序設(shè)計教學(xué)重點：PCI-1710HG多功能板卡的功能和安裝。教學(xué)難點：模擬量輸入(AI)和模擬量輸出(AO)得軟件設(shè)計。熟悉PCI-1710HG多功能板卡的功能和安裝使用；掌握模擬量輸入(AI)、模擬量輸出(AO)、開關(guān)量輸入(DI)和開關(guān)量輸入(DI)程序設(shè)計。選修第七章中小型集散控制系統(tǒng)及其實現(xiàn)37.1計算機集散控制系統(tǒng)概述

7.2中小型DCS的結(jié)構(gòu)與通信標(biāo)準(zhǔn)

7.3用PC與智能儀表構(gòu)成的小型DCS程序設(shè)計教學(xué)重點：集散控制系統(tǒng)的概念、結(jié)構(gòu)、特點；中小型DCS的基本結(jié)構(gòu)；RS-485串口通信標(biāo)準(zhǔn)。教學(xué)難點：小型DCS程序設(shè)計。熟悉計算機集散控制系統(tǒng)的概念、結(jié)構(gòu)、特點和軟件技術(shù)；掌握中小型DCS的基本結(jié)構(gòu)與通信標(biāo)準(zhǔn)；能夠熟練的對用PC與智能儀表構(gòu)成的小型DCS進行程序設(shè)計。第八章CAN總線控制系統(tǒng)及其實現(xiàn)38.1現(xiàn)場總線控制技術(shù)概論

8.2CAN總線控制系統(tǒng)

8.3基于CAN總線的開關(guān)量輸出程序設(shè)計教學(xué)重點：現(xiàn)場總線控制技術(shù)的概念、結(jié)構(gòu)、特點和標(biāo)準(zhǔn)；CAN總線控制系統(tǒng)技術(shù)特點；CAN總線控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。教學(xué)難點：基于CAN總線的開關(guān)量輸出程序設(shè)計。熟悉現(xiàn)場總線的概念、結(jié)構(gòu)、特點和標(biāo)準(zhǔn)；了解典型的CAN總線測控系統(tǒng)；掌握CAN總線控制系統(tǒng)；能夠進行基于CAN總線的開關(guān)量輸出程序設(shè)計。第九章計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計49.1計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計概述

9.2計算機控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計

9.3計算機控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計

9.4計算機控制系統(tǒng)的調(diào)試與運行

9.5設(shè)計實例：溫度測量與報警控制系統(tǒng)設(shè)計

9.6計算機控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計教學(xué)重點：計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計原則、實施步驟、總體方案設(shè)計計算機控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計過程。