GDOU-B-11-213
《 计算机测控技术 》教学大纲
课程编号 学分 1630026 总学时 58 理论 自动化系
54 实验/上机 4 3 开课单位 信息学院 开课系 修订时间 2007年3 月 1日 课 程 简 介
教学内容 本课程以工业PC测控系统的组成和应用技术为主线，详细地介绍工业控制计算机系统的基本概念、接口技术、总线技术、过程通道设计方法、控制算法和规律、工控软件的基本结构、中小型DCS的基本结构及其通信程序设计方法、工控机系统规范化设计等。重点突出计算机测控应用技术和开发技术，注重实用方法的介绍。
修读专业：电气工程及自动化、自动化
先修课程：微机原理与接口技术、自动控制原理
教材：计算机测控应用技术， 胡文金，重庆大学出版社，2003-6-1
一、 课程的性质与任务
本课程是一门面向应用的、具有很强实践性与综合性的专业技术选修课程。本课程采用课堂理论讲授为主,辅以适当的课堂练习和课后作业。课程讲授力求深入浅出，以理论作为实际设计的指导，使学生掌握工业控制计算机的结构和接口技术规范、过程控制通道、经典控制算法、控制软件与通信程序设计，从而进一步掌握计算机测控系统的综合设计方法。通过本课程的学习开阔学生的眼界、启迪并激发学生的探索和创新精神，更深层次地提升其专业素质，使学生了解当今计算机测控的发展现状和前沿状况。
二、 课程的基本要求（学完本课程后，对学生的教学要求）
通过本课程的学习，培养学生分析、设计、实现和维护工业测控系统的能力，了解当今计算机测控的发展现状和前沿状况。 三、修读专业：电气工程及自动化、自动化
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三、 本课程与其它课程的联系
先修课程：微机原理及接口技术、自动控制原理
四、 教学内容安排、要求、学时分配及作业
第1章 工业控制计算机系统概论（2学时） 1.1 工业控制计算机系统的主要特点（B） 1.2 工业控制计算机系统的基本要求（B） 1.3 工业控制计算机系统的分类（B） 1.4 工业控制微型计算机（B）
1.5 工业控制计算机系统的发展趋势（C） 第2章 接口技术与总线规范（6学时）
2.1 RS—232/RS—422/RS—485串行通信接口规范
2.1.1 串行通信控制器（A）
2.1.2 RS—232C接口规范（A） 2.1.3 RS—422接口规范（A） 2.1.4 RS—485接口规范（A） 2.1.5 几种串行通讯总线的比较（C） 2.2 IPC/IBM PC并行口
2.2.1 标准型并行口SPP(Standard Parallel Port)（A） 2.2.2 增强型并行口EPP(Enhanced Parallel Port)（A） 2.3 其他接口
2.3.1 通用串行总线USB(Universal Serial Bus)（B） 2.3.2 VGA视频接口（B）
2.3.3 打印机并行接口Centronics（B）
2.3.4 磁盘接口、键盘接口及PS/2鼠标接口（B） 2.4 XT/ISA/EISA总线规范
2.4.1 XT/ISA/EISA总线概况（A） 2.4.2 XT/ISA/EISA总线的电气规范（A） 2.4.3 XT/ISA总线的机械规范（A）
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2.5 PCI总线规范
2.5.1 PCI总线的主要特点（A） 2.5.2 PCI总线的系统结构（A） 2.5.3 PCI总线接口信号（A）
2.5.4 PCI总线操作命令及使用规则（A） 2.5.5 PCI总线协议（A） 2.5.6 PCI总线数据传输过程（A） 2.5.7 PCI总线配置空间（A） 2.5.8 PCI总线配置周期（A） 2.5.9 PCI总线的机械规范（A）
第3章 工业过程通道与远程I/O模块（10学时） 3.1 工控机系统输入/输出信号规格 3.1.1 模拟信号规格（A） 3.1.2 开关量信号规格（A） 3.1.3 脉冲量信号规格（A）
3.2 工业过程板卡的典型单元电路（A） 3.3 模拟量输入板卡(A/D卡) 3.3.1 有关概念（B）
3.3.2 模拟量输入板卡的性能指标（B） 3.3.3 PC总线A/D板卡的设计（A） 3.3.4 典型A/D板卡介绍（A） 3.4 模拟量输出板卡(D/A卡)
3.4.1 D/A板卡的主要性能指标（B） 3.4.2 PC总线D/A板卡的设计（A） 3.4.3 典型D/A板卡介绍（A） 3.5 开关量输入/输出板卡(I/O板卡) 3.5.1 I/O板卡的主要性能指标（B） 3.5.2 I/O板卡的设计（A）
3.5.3 典型开关量输入/输出板卡介绍（A）
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3.6 脉冲量输入板卡
3.6.1 脉冲量板卡的组成（A）
3.6.2 定时器/计数器芯片8253/8254（A） 3.7 中断量输入板卡（A） 3.8 基于PCI总线的板卡设计 3.8.1 PCI9052的主要特点（B） 3.8.2 PCI9052的引脚功能（A）
3.8.3 用PCI9052设计PCI总线板卡（A） 3.9 远程I/O模块及子系统
3.9.1 ADAM 4000系列模块的功能特点（B） 3.9.2 模拟量输入模块（A） 3.9.3 模拟量输出模块（A） 3.9.4 数字量输入/输出模块（A） 3.9.5 脉冲量输入模块（A） 3.9.6 应用实例（B）
3.10 ADAM5000系列分布式数据测控系统简介（C） 第4章 控制算法与控制规律（6学时） 4.1 测量算法
4.1.1 数字滤波（A） 4.1.2 校正算法（A） 4.1.3 标度换算（A） 4.2 控制算法
4.2.1 纯微分PID控制算法（A） 4.2.2 不完全微分PID控制算法（A） 4.2.3 PID控制算法的改进（A） 4.2.4 PID控制算法的参数整定（B） 4.3 控制规律
4.3.1 串级控制（A） 4.3.2 前馈控制（A）
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4.3.3 其他控制规律简介（C） 第5章 工控机系统的软件结构（10学时） 5.1 工控机系统的软件功能（C） 5.2 工控软件的基本结构（A） 5.3 工控软件的数据结构 5.3.1 实时数据库的结构（A） 5.3.2 数据结构（A） 5.4 输入/输出模块的设计 5.5 实时控制模块的设计
5.5.1 实时控制模块的功能及实现方法（A） 5.5.2 实时控制模块的设计流程（A） 5.6 人机界面模块的设计 5.6.1 棒图显示（A） 5.6.2 细目显示（A） 5.6.3 总貌显示（A） 5.6.4 其他画面（C） 5.6.5 画面设计实例（B） 5.7 工业控制组态软件简介
5.7.1 “组态王”的功能特点（B） 5.7.2 “组态王”的结构（B） 5.7.3 “组态王”和下位机的通讯（B） 5.7.4 动画效果的产生（B）
5.7.5 用组态王开发工控机系统的一般过程（A） 第6章 中小型DCS及其通信技术（10学时） 6.1 中小型DCS的基本结构（B）
6.2 面向字符的数据链路层通信协议ISO—1745 6.2.1 概述（B）
6.2.2 字符格式及传输控制字符（B） 6.2.3 通信格式（C）
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