目录2.4传输方式2.5串行通信2.6差错控制第3章输入输出通道与I/O接口3.1I/O接口与过程通道概述3.2多路模拟开关3.3采样与保持3.4A/D与D/A转换器3.5数字量输入输出通道3.6模拟量输入输出通道3.7I/O通道抗干扰技术第4章控制算法的计算机实现4.1数字PID算法的计算机实现4.2数字PID控制算法的几种改进算法4.3数字PID控制器的工程实现4.4数字滤波方法4.5非线性补偿4.6标度变换4.7先进控制技术第1章绪论第1章绪论流)，再将这些代表实际物理参量的电量送入输入装置中转换为计算机可识别的数字量，并且在计算机的显示装置中以数字、图形或曲线的方式显示出来，从而使得操作人员能够直观而迅速地了解被监控对象的变化过程。1.1计算机监控系统的组成计算机监控系统的组成可以有多种划分方法。最简单地可以分为硬件和软件两个部分。一般地，一个计算机监控系统可以由以下几个部分组成：计算机(含可视化的人机界面)、输入输出装置(模块)、检测、变送机构、执行机构。图1.1计算机监控系统组成原理图硬件主要由计算机、输入输出装置、检测变送装置和执行机构4大部分组成。软件主要分为系统软件、开发软件和应用软件3大部分。图1.2计算机温度监控系统1.2计算机监控系统的分类1.2.1基于个人计算机的计算机监控系统图1.3基于个人计算机的计算机监控系统1.2.2基于可编程序逻辑控制器的计算机监控系统PLC的主要优点如下:1)可靠性特别高、抗干扰能力强，能适应各种恶劣的工业环境2)采用模块化结构，系统组成灵活方便3)主要采用梯形逻辑图，编程简单，易学、易懂4)安装简便、调试方便、维护工作量小图1.4PLCs的组成原理图图1.5PLC链接系统组成原理图图1.6PLC链接系统组成原理图1.2.3集散控制系统监控系统必须满足：①人机界面好，便于集中操作、监视现代化的大型系统。②为了安全可靠的需要，应将系统的监控功能分散以化解系统出现故障的风险。③在高度安全可靠的前提下，按预定的工艺流程指标来控制被监控对象。除了完成一般单参数、单回路的监视和控制外，还能实现对非线性、多变量、大滞后、分布参数等复杂系统的控制。④能采集并记录各类重要的数据供操作人员监控系统时使用。还能整理和打印报表或上传报表供管理层使用。⑤系统构成方便灵活，易于扩展，维护简单。组成系统的设备不但要求模块化，而且模块化的种类还应尽可能地少。⑥能与常规模拟仪表兼容。运行过程中工程师站还有以下一些功能：(1)系统和网络管理(2)文件请求管理图1.7集散控制系统结构图(3)数据库管理(4)控制功能1.2.4现场总线技术现场总线的本质含义表现在以下几个方面：(1)现场通信网络(2)现场设备互连(3)互操作性(4)功能分散(5)通信线供电(6)开放性图1.8按现场总线计算构造的计算机监控系统1.2.5几种常用的现场总线(1)CAN(2)PROFIBUS(3)FF(4)LONWORKS1.3计算机监控技术发展的展望(1)体系结构的扁平化和监控管理一体化(2)微型化(3)大型化及网络化(4)多媒体技术(5)全球化第2章数据通信技术基础模拟信号：模拟信号通常是指在时间和幅值上连续变化的信号(如压力、温度、流量、液位、速度等)。数字信号：数字信号通常是指在时间和幅值上离散的信号(如00、01、10、11就是一组数字信号的取值)。信号传输：信号传输是指将包含了信息的信号转换为适合于远距离传输的信号，并通过一定的传输信道将信号从信号源传输至信号宿的过程。图2.1信号传输的基本模型根据信号在信号源、信号宿以及传输信道中的形态，可以有以下几种方式：①信号在信号源、信号宿和传输信道中均为模拟信号(例如，现有的普通电话)。②信号在信号源、信号宿中为模拟信号，而在传输信道中为数字信号(例如，IP电话)。③信号在信号源、信号宿中为数字信号，而在传输信道中为模拟信号(例如，利用Modem通过电话线远距离传输数据)。④信号在信号源、信号宿和传输信道中均为数字信号(例如，两台个人计算机通过RS232口直接相连接、进行局域网的数据传输等)。第①种称为模拟通信；第②种称为数字通信；第③种和第④种则称为数据通信。数据编码：在进行数据通信之前，很重要的一点就是如何将数据表示为相应的二进制代码。码元：信号的一个最小单位(例如，一个脉冲)称为一个码元。二元信号：多元信号：即传输信号有多于两种可区分的码元，称这种信号为多元码。比特：待传输的数据最终都要表示为只包