计算机控制技术及应用 教学大纲

计算机控制技术及应用

一、课程说明

课程编号：100122Z10

课程名称：计算机控制技术及应用/ComputerControlTechnologyand

Application

课程类别：专业选修课D组

学时/学分：32/2

先修课程：自动控制原理、能源与动力工程测试技术、能源与动力过程控制

工程

适用专业：能源与动力工程

教材、教学参考书：

[1]王建华.计算机控制技术（第二版）.北京：高等教育出版社.2010；

[2]顾德英，罗云林，马淑华著.计算机控制技术.北京：北京邮电大学出版

社.2007；

⑶王勤编著.计算机控制技术.南京：东南大学出版社.2003年。

二、课程设置的目的意义

本课程是能源与动力工程专业的一门选修课,是热工自动化方向的必修课。

其目的是通过本课程的学习，学生将掌握计算机控制系统分析、设计方法，并能

运用这些方法解决工程实际问题，巩固自动控制的知识，为日后从事检测与控制

技术等相关的研究、设计与管理工作打下良好基础。

三、课程的基本要求

知识：掌握生产工艺流程的组成和特点；掌握计算机控制系统的有关软硬件

技术（包括工控机硬件、软件、控制策略、数据通讯、网络技术、数据库等诸多

方面的专门知识与技术）。能力：在掌握生产工艺流程和自动控制理论的同时，

能够综合运用计算机控制系统的有关硬件、软件、控制策略、数据通讯、网络技

术、数据库等诸多方面的专门知识与技术，解决实际问题，能针对具体的工程应

用问题提出有效的解决方案，为控制系统设计提出自己的见解和方案，培养创新

能力。

素质：建立“功能-信息-节能减排''有机一体的设计观念，通过课程中的分析

讨论辨析培养交流素质，建立计算机控制系统从组成到应用到设计的思维模式,

提升处理工程问题和研发设计的基本素质。通过课外导学的模式，提升自主学习

和终身学习的意识，形成不断学习和适应发展素质。

四、教学内容、重点难点及教学设计

总学时分纪教学方案设计

学

实

章节教学内容讲课教学重点教学难点（含教学方法、

时

践

（含研讨）教学手段）

1、计算机控制系

统及其组成；2、计算机控

计算机控制系统制系统及计算机控制系通过示例，引导

第1章

的典型形式：、其组成和统系统的发展学生建立起系

绪论322

计算机控制的发过程统的基本概念

展J-\4O

概况。

第2章工业控制

介绍工业控制机实物展示引导

工业机的组成

的组成结构及特总线式工控机学生对工控机

计算22结构及特

点。的认识

机点。

第3章1、分析和讨诒计

计算算机控制系统的

计算机控

机控输入输出接口技

制系统的

制系术；、介绍了计算机控制系多媒体展示输

2输入输出

统的IPC、DCS和统的输入输出入输出通道的

44接口技术，

输PLC模拟量输入接口技术及其构成及其技术

以及各种

入输输出通道;3JPC、技术指标指标

输入输出

出接DCS和PLC开

通道。

口技关量输入输出通

术道。

博

赞

算

计

算

机控

计

控

统

的

机

系

1、计算机控制系制

1、数字滤波和通过推导等方

算

法

系

制

制

统的控制算法；2、控

数据处理；、法掌握控制算

4工

4程2

其

的

及

统数字PID控制

控制算法法

呱

实

制

控器的工程实现。

法

算

第5章

1、计算机控制系

抗干扰技通过仿真技术

统的抗干扰与可

术和可靠抗干扰技术与和多媒体技术

靠性技术；、采4

24性技术；看可靠性措施学习抗干扰和

用监控定时器的

门狗电路。可靠性技术

抗干扰措施。

术

第6章分析和讨论控制通过讲解、讨

控制网络

网络与信息网络数据通讯基础论、测试学习控

44的组成和

的与计算机网络制网络与信息

特征。

区别。网络

第7章1、集散控制的组集散控制DCS、FCS的通过构成对比

66

集散成及其特点：2、和总线控特点、体系结分析特点，通过

总学时分配教学方案设计

学

实

章节教学内容讲课教学重点教学难点（含教学方法、

时

践

（含研讨）教学手段）

控制总线控制系统的制系统的构、设计与应实例了解应用

系统

构成、网络体系和组成及其用

和总

通信方式。特点；网络

线控

体系架构。

中同

系统

第8章各种常见

组态王等工控通过软件操作

工控常见的工控组态的工控组

22组态软件及其和实例介绍工

组态软件的介绍。态软件及

应用控组态软件

软件其特点。

1、CIMS的基本流程工业CIMS的基本

第9章

概念；2、流程工的总体架概念、特点、通过概念对比，

CIMS22

业的总体架构与构及其功总体架构与功学习

简介CIMS

功能描述。能。能描述

第

10

计

章

计算机控制系

机

算1、计算机控制系

具体工业统设计实例：

制

控统的设计和应用；通过实例，展示

过程的计（燃油加热

统

系、工业现场成功计算机控制系

222算机控制炉、排水泵站、

设

的应用的计算机控统的设计过程

系统设计循环流化床锅

与

计制系统。

炉）

用

应

3

合计320

2

基于仿真平台的运用PLC

炉温自动控制系对炉温进

实验44实验

统行自动控

实验制

注：实践包括实验、上机等

五、实践教学内容和基本要求

实验名称实验内容学时基本要求

4求学生结合相应的实验装置完成仿真控

制平台的硬件配置，熟悉装置流程，了解

控制要求及现有的PLC系统的配置情

况。自主设计检测控制方案，完成卡件选

在仿真优化平台上

PLC择等设计工作，根据实验要求完成电阻炉

采用不

基于仿真平台温度检测与控制系统的连接。并且需要熟

同的控制手段、控制形式

的炉温自动控悉组态软件，设计实验装置的组态方案

实