目 录

第1章 基于三菱PLC的控制系统 1

1.1 三菱PLC特殊功能模块与通信协议 1

1.1.1 FX2N系列PLC的特殊功能模块 1

1.1.2 三菱PLC编程口通信协议 8

1.2 PC与三菱FX2N PLC组成的控制系统 16

1.2.1 设计任务 16

1.2.2 线路连接 16

1.2.3 三菱PLC端测控程序设计 17

1.2.4 PC端Visual Basic测控程序设计 21

1.2.5 PC端Delphi测控程序设计 24

1.2.6 PC端KingView测控程序设计 28

第2章 基于西门子PLC的控制系统 37

2.1 西门子PLC模拟量扩展模块与通信协议 37

2.1.1 西门子PLC模拟量输入模块 37

2.1.2 西门子PLC PPI通信协议 41

2.2 PC与西门子S7-200 PLC组成的控制系统 45

2.2.1 设计任务 45

2.2.2 线路连接 45

2.2.3 西门子PLC端测控程序设计 46

2.2.4 PC端Visual Basic测控程序设计 50

2.2.5 PC端Delphi测控程序设计 53

2.2.6 PC端KingView测控程序设计 58

第3章 基于PCI数据采集卡的控制系统 64

3.1 典型数据采集卡简介 64

3.1.1 数据采集系统概述 64

3.1.2 基于PC的DAQ系统组成 67

3.1.3 用PCI-1710HG数据采集卡组成的测控系统 70

3.1.4 PCI-1710HG数据采集卡的安装与测试 72

3.2 PC与PCI-1710HG数据采集卡 组成的控制系统 80

3.2.1 设计任务 80

3.2.2 线路连接 80

3.2.3 Visual Basic测控程序设计 81

3.2.4 Delphi测控程序设计 88

3.2.5 KingView测控程序设计 100

第4章 基于单片机的控制系统 108

4.1 典型单片机开发板简介 108

4.1.1 单片机控制系统的组成 108

4.1.2 单片机开发板B的功能 111

4.1.3 单片机开发板B的主要电路 112

4.2 PC与单片机开发板B组成的控制系统 114

4.2.1 设计任务 114

4.2.2 线路连接 115

4.2.3 单片机端C51测控程序设计 116

4.2.4 单片机端汇编测控程序设计 123

4.2.5 PC端Visual Basic测控程序设计 131

4.2.6 PC端Delphi测控程序设计 135

第5章 基于分布式I/O模块的控制系统 141

5.1 典型分布式I/O模块简介 141

5.1.1 集散控制系统的结构与特点 141

5.1.2 ADAM4000远程数据采集控制系统 143

5.1.3 ADAM4000系列模块简介 145

5.1.4 ADAM4000系列模块的软件安装 152

5.2 PC与ADAM4000系列模块 组成的测控系统程序设计 155

5.2.1 设计任务 155

5.2.2 线路连接 156

5.2.3 Visual Basic测控程序设计 156

5.2.4 Delphi测控程序设计 159

5.2.5 KingView测控程序设计 163

第6章 基于CAN总线模块的控制系统 170

6.1 典型CAN总线功能模块简介 170

6.1.1 现场总线控制技术概述 170

6.1.2 CAN总线控制技术概述 172

6.1.3 CAN接口卡与iCAN系列功能模块简介 176

6.2 PC与iCAN-4000系列模块 组成的控制系统 179

6.2.1 设计任务 179

6.2.2 线路连接 179

6.2.3 Visual Basic测控程序设计 180

6.2.4 Delphi测控程序设计 185

第7章 基于USB数据采集模块的控制系统 192

7.1 USB总线在数据采集系统中的应用 192

7.1.1 USB总线及其数据采集系统的特点 192

7.1.2 采用USB传输的数据采集系统 194

7.1.3 典型USB数据采集模块简介 196

7.2 PC与USB-4711A数据采集模块 组成的控制系统 198

7.2.1 设计任务 198

7.2.2 线路连接 199

7.2.3 Visual Basic测控程序设计 199

7.2.4 Delphi测控程序设计 206

7.2.5 KingView测控程序设计 215

第8章 基于无线数传模块的控制系统 223

8.1 典型无线数传模块简介 223

8.1.1 无线数传技术概述 223

8.1.2 DTD46X系列无线数传模块 225

8.2 PC与DTD462无线数传模块 组成的控制系统 231

8.2.1 设计任务 231

8.2.2 线路连接 231

8.2.3 利用C51语言实现基于DS18B20的单片机温度测控 232

8.2.4 利用汇编语言实现基于DS18B20的单片机温度测控 239

8.2.5 利用Visual Basic实现PC与无线数传模块温度测控 247

8.2.6 利用Delphi实现PC与无线数传模块温度测控 253

第9章 基于GSM短信模块的控制系统 259

9.1 GSM网络短信测控技术 259

9.1.1 GSM短信测控系统的特点与组成 259

9.1.2 AT指令介绍 263

9.1.3 超级终端的使用 268

9.2 PC与TC35短信模块组成 的控制系统 272

9.2.1 设计任务 272

9.2.2 线路连接 273

9.2.3 利用C51语言实现单片机温度检测及短信发送 274

9.2.4 利用C51语言实现单片机短信接收及继电器控制 281

9.2.5 利用Visual Basic实现PC短信接收与发送 287

9.2.6 利用Delphi实现PC短信接收与发送 292

9.2.7 利用KingView实现PC短信接收与发送 305

第10章 基于智能仪器的控制系统 313

10.1 典型智能仪器简介 313

10.1.1 智能仪器的结构与特点 313

10.1.2 XMT-3000A型智能仪器的通信协议 314

10.1.3 PC与XMT-3000A型智能仪器串口通信调试 317

10.2 PC与XMT-3000A智能仪器 组成的控制系统 319

10.2.1 设计任务 319

10.2.2 线路连接 319

10.2.3 利用Visual Basic实现PC与单台智能仪器温度测控 322

10.2.4 利用Delphi实现PC与单台智能仪器温度测控 325

10.2.5 利用KingView实现PC与单台智能仪器温度测控 330

10.2.6 利用Visual Basic实现PC与多台智能仪器温度测控 336

10.2.7 利用Delphi实现PC与多台智能仪器温度测控 341

10.2.8 利用KingView 实现PC与多台智能仪器温度测控 346

第11章 基于Internet网络的测控系统 354

11.1 网络化测控系统概述 354

11.1.1 工业测控网络 354

11.1.2 工业以太网 357

11.2 基于组态王的网络化温度测控 361

11.2.1 组态王的网络功能 361

11.2.2 组态王中Web的配置 363

11.2.3 在IE浏览器端浏览 367

11.3 基于VB与ASP的网络化 温度测控 369

11.3.1 设计任务 369

11.3.2 线路连接 369

11.3.3 任务实现 370

附录A 串行通信控件MSComm 380

A.1 MSComm控件处理通信的方式 380

A.2 MSComm控件的使用 381

A.3 MSComm 控件的常用属性 383

A.4 MSComm 控件的OnComm事件 387

A.5 MSComm控件的通信步骤 387

参考文献 389

前 言

计算机控制技术(包括测试与控制)是一门新兴的综合性技术。它是计算机技术(包括软件技术、接口技术、通信技术、网络技术、显示技术)、自动控制技术、微电子技术、自动检测和传感技术等多学科相互融合和渗透而形成的一门高新技术密集型综合学科。它主要研究如何将检测与传感技术、计算机技术和自动控制理论应用于工业生产过程并设计出所需要的计算机控制系统。

随着科学技术的迅速发展，计算机控制技术的应用领域日益广泛，在冶金、化工、电力、自动化机床、工业机器人控制、柔性制造系统和计算机集成制造系统等工业控制方面已取得了令人瞩目的研究与应用成果，在国民经济中发挥着越来越大的作用。

计算机控制技术已成为21世纪关键的信息技术之一。了解和掌握计算机控制技术的基本理论和基本设计方法，已成为科学研究人员适应新形势、新技术发展的当务之急。

为弥补现有计算机控制技术类书籍在应用实践和程序设计方面的不足，提高广大学生学习兴趣和设计控制系统的能力，我们编写了本书。

本书硬件系统采用"搭积木"的设计思想，即选用符合要求的不同模块或器件，通过简单的线路连接，快速搭建各种类型的计算机控制系统，读者不需要自行设计电路和制作任何硬件。

在硬件系统搭建完成后，设计者的主要任务是开发控制程序。本书选取了当前控制领域流行的面向对象语言Visual Basic、Delphi和组态软件KingView作为开发工具。

Visual Basic(以下简称VB)是微软公司推出的一种可视化的、面向对象和采用事件驱动方式的结构化高级程序设计语言，是当今世界上应用最广泛的编程语言之一，它也被公认为是编程效率最高的一种编程方法。无论是开发功能强大、性能可靠的商务软件，还是编写能处理实际问题的实用小程序，VB都是最快速、最简便的语言。

Delphi是Borland公司推出的可视化、面向对象的结构化程序设计语言。Delphi可以胜任从最简单的用户界面程序到高级、复杂的Windows应用程序的编程工作;使用Delphi编制的程序具有代码尺寸小、运行速度高和移植能力强的特点。

KingView(组态王)是北京亚控科技发展有限公司开发的具有自主知识产权、市场占有率相对较高的组态软件。它提供了资源管理器式的操作主界面，并且提供了以汉字作为关键字的脚本语言支持。界面操作灵活方便，易学易用，有较强的通信功能，支持的硬件也非常丰富。KingView的应用领域几乎囊括了大多数行业的工业控制。

本书从工程应用的角度出发，较全面和系统地介绍了工业控制计算机典型应用系统，内容包括:利用PC与PLC、PC与PCI数据采集卡，PC与USB数据采集模块，PC与CAN总线模块，PC与单片机、PC与无线数传模块，PC与GSM短信模块，PC与智能仪器及PC与远程I/O模块等组成的控制系统设计。每个实例首先介绍了相关的硬件技术，然后给出具体的测控线路和完整的VB、Delphi和KingView程序。

书中提供的程序代码完整且全部在WindowsXP环境下编译通过，并经过实际的测试，其中很多代码具有非常高的实用价值，读者可以直接拿来使用或者稍加修改便可用于自己的项目设计中去。需要说明的是，本书仅提供了关键的核心程序，即在程序运行画面中实时显示传感器检测的信号值，超限时输出开关控制信号等，其他如线性化、数字滤波、数据处理、误差分析、数字PID控制等与控制有关的算法程序读者可以根据自己的系统需求自行设计。

淡化理论，建立控制系统整体概念，以工程实践为主，硬件系统设计采用"搭积木"方式，突出程序设计，重在功能实现，这是本书的特色，也是与已有控制系统类书籍不同的地方，相信对读者学习计算机控制系统会有很大帮助。

本书内容丰富，几乎涵盖了所有的计算机控制应用系统，有较强的先进性、实用性和可操作性，可供各类自动化、计算机应用、机电一体化、测控仪器等专业的大学生、研究生学习计算机控制技术，也可供计算机控制系统研发的工程技术人员参考。

为方便读者学习，本书提供配套光盘，内容包括所有实例的源程序、程序运行录屏、系统测试录像、软硬件资源等。

本书由塔里木大学王丽编写第1、4章，张有强编写第3章，万畅编写第2、5章，石河子大学葛云编写第6、7、8章，王玉巍编写第9章，严海娟编写第10章，李江全编写第11章和附录，全书由葛云、王丽、万畅担任副主编，由李江全教授担任主编并统稿。参与编写、程序调试、资料收集、插图绘制和文字校核工作的人员还有田敏、胡蓉、任玲、郑重、李宏伟、张茜、王洪坤、郑瑶、邓红涛等老师，电子开发网、北京研华科技、西安达泰电子、石河子大学电气工程实验中心等在硬件和软件方面提供了关键技术支持;电子工业出版社陈韦凯编辑在全书的策划、加工中做了大量工作，编者借此机会对他们致以深深的谢意。

由于编者水平有限，书中难免存在不妥或错误之处，恳请广大读者批评指正。

编 著 者

2011年11月

​丛书名 :电子/电气工程师应用技术丛书

作 译 者:李江全

出版时间:2012-01

开 本:16(185*260)

I S B N :9787121155819

出版社:电子工业出版社

所属分类:科技 >> 机械/仪器仪表 >> 自动化技术

本书从工程应用的角度出发，较全面和系统地介绍了工业控制计算机典型应用系统，内容包括:利用PC与PLC、PC与PCI数据采集卡、PC与USB数据采集模块、PC与CAN总线模块、PC与单片机、PC与无线数传模块、PC与GSM短信模块、PC与智能仪器及PC与远程I/O模块等组成的控制系统设计。每个实例首先介绍了相关的硬件技术，然后给出具体的测控线路和完整的Visual Basic、Delphi和KingView程序。为方便读者学习，本书提供超值配套光盘，内容包括所有实例的源程序、程序运行录屏、系统测试录像、软/硬件资源等。

黑板系统的典型应用是信号处理领域，如网络信息检索、电子商务、自动控制、办公自动化、商业管理智能决策、语音和模式识别、智能控制领域等。