現(xiàn)代化的工業(yè)過程控制對控制系統(tǒng)及儀表裝置在速度、精度、成本等諸多方面的更高要求，導(dǎo)致用數(shù)字信號(hào)傳輸技術(shù)替代模擬信號(hào)傳輸技術(shù)，而通信技術(shù)的發(fā)展，也使傳送數(shù)字化信息的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用成為可能。這種現(xiàn)場數(shù)字信號(hào)傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)就是現(xiàn)場總線技術(shù)。現(xiàn)場總線技術(shù)的應(yīng)用也使控制系統(tǒng)和設(shè)備的可互操作性、可維護(hù)性、可移植性成為現(xiàn)實(shí)�，F(xiàn)場總線是過程控制技術(shù)、儀表技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物。
現(xiàn)場總線技術(shù)是當(dāng)今自動(dòng)化領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)之一，被譽(yù)為自動(dòng)化領(lǐng)域的現(xiàn)場局域網(wǎng)。它的出現(xiàn)標(biāo)志著自動(dòng)化系統(tǒng)步入一個(gè)新時(shí)代，并將對該領(lǐng)域的發(fā)展產(chǎn)生重大影響�，F(xiàn)場總線技術(shù)融合PLC、DCS技術(shù)構(gòu)成的全集成自動(dòng)化系統(tǒng)與信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將形成21世紀(jì)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的主流。
現(xiàn)場總線技術(shù)在各領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，各企業(yè)對現(xiàn)場總線技術(shù)的人才需求也在不斷增加，這就要求各高等學(xué)校積極培養(yǎng)熟悉現(xiàn)場總線技術(shù)并能熟練使用該技術(shù)的高技能應(yīng)用型人才，從而滿足企業(yè)對生產(chǎn)現(xiàn)場的控制需求。
現(xiàn)場總線控制技術(shù)是一門強(qiáng)調(diào)實(shí)際應(yīng)用的課程。在工業(yè)現(xiàn)場，其發(fā)展與相關(guān)的應(yīng)用層出不窮； 而具有不少于20種國際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場總線，在課程中不可能都作為授課內(nèi)容，選取合適的教學(xué)內(nèi)容和采用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。
本書具有以下特點(diǎn)：
（1） 主要內(nèi)容為現(xiàn)場總線技術(shù)，為了使現(xiàn)場總線技術(shù)的原理更加通俗易懂，首先介紹了網(wǎng)絡(luò)與通信的技術(shù)知識(shí)，然后介紹了幾種常用的現(xiàn)場總線技術(shù)，包括PROFIBUS總線、CAN總線、LonWorks總線、FF總線，并介紹了相關(guān)的應(yīng)用案例，使讀者在掌握理論知識(shí)的同時(shí)，學(xué)習(xí)相關(guān)實(shí)際應(yīng)用案例，從而更好地理解理論知識(shí)。
（2） 編寫時(shí)總結(jié)吸收了不同類型書籍的特點(diǎn)，在介紹理論知識(shí)的基礎(chǔ)上加大應(yīng)用案例的介紹，力求理論與實(shí)踐相結(jié)合。根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)和培養(yǎng)目標(biāo)，在內(nèi)容取舍上盡量做到精煉、實(shí)用。
（3） 各章均配有綜合練習(xí)，可加深讀者對知識(shí)的進(jìn)一步理解與掌握。
參加本書編寫的單位有沈陽工學(xué)院、中國三峽新能源股份有限公司等，各章分工如下： 第1章、第4章、第6章由張文靜編寫，第2章由陳玉玲編寫，第3章由王志力編寫，第5章由武文濤編寫。張文靜和陳玉玲來自沈陽工學(xué)院，對現(xiàn)場總線技術(shù)課程有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)； 王志力與武文濤來自中國三峽新能源股份有限公司，對實(shí)際案例有豐富的經(jīng)驗(yàn)，并對本書中現(xiàn)場總線的應(yīng)用案例提供大量的素材。
限于編寫者的經(jīng)驗(yàn)與水平，書中不妥、疏漏之處在所難免，懇請廣大讀者批評(píng)指正。
編者
2023年5月
第1章緒論
1.1現(xiàn)場總線技術(shù)的基本概念
1.1.1現(xiàn)場總線的概念
1.1.2現(xiàn)場總線技術(shù)的本質(zhì)
1.1.3現(xiàn)場總線的特點(diǎn)
1.2現(xiàn)場總線技術(shù)的基礎(chǔ)
1.2.1現(xiàn)場總線的互聯(lián)通信模型
1.2.2現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
1.2.3現(xiàn)場總線數(shù)據(jù)的操作模式
1.3現(xiàn)場總線技術(shù)在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的位置與作用
1.4現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.4.1具有影響力的現(xiàn)場總線
1.4.2多種現(xiàn)場總線技術(shù)并存
1.4.3FCS對計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的影響
1.5現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展趨勢
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本章小結(jié)
綜合練習(xí)
第2章現(xiàn)場總線通信基礎(chǔ)
2.1總線的相關(guān)概念
2.1.1基本術(shù)語
2.1.2總線操作的基本內(nèi)容
2.2通信系統(tǒng)的組成
2.3數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)
2.3.1數(shù)據(jù)通信的基本概念
2.3.2數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)
2.3.3數(shù)據(jù)編碼
2.3.4信道復(fù)用技術(shù)
2.3.5數(shù)據(jù)交換技術(shù)
2.3.6差錯(cuò)控制
2.4通信模型
2.4.1網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)控制方法
2.4.2ISO/OSI參考模型
2.5網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備
2.6現(xiàn)場總線控制網(wǎng)絡(luò)
2.6.1現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)
2.6.2現(xiàn)場總線控制網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)
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本章小結(jié)
綜合練習(xí)
第3章PROFIBUS總線技術(shù)
3.1PROFIBUS基本特性
3.2PROFIBUS 總線
3.2.1PROFIBUSFMS
3.2.2PROFIBUSDP
3.2.3PROFIBUSPA
3.3PROFIBUS與ISO/OSI參考模型
3.4PROFIBUS設(shè)備配置與數(shù)據(jù)交換
3.4.1PROFIBUS的設(shè)備配置
3.4.2面向連接的數(shù)據(jù)交換
3.5PROFIBUS控制系統(tǒng)集成技術(shù)
3.5.1PROFIBUS控制系統(tǒng)的組成
3.5.2PROFIBUS控制系統(tǒng)的配置
3.6PROFIBUS通信接口與主從站實(shí)現(xiàn)
3.7PROFIBUS的技術(shù)發(fā)展
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本章小結(jié)
綜合練習(xí)
第4章LonWorks總線技術(shù)
4.1LonWorks總線概述
4.2LonWorks節(jié)點(diǎn)
4.3LON總線分散式通信控制處理器Neuron芯片
4.4LonWorks總線通信
4.5LonWorks通信協(xié)議LonTalk
4.6面向?qū)ο蟮木幊陶Z言Neuron C
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本章小結(jié)
綜合練習(xí)
第5章CAN總線
5.1CAN總線工作原理
5.2CAN的技術(shù)規(guī)范
5.3CAN總線的節(jié)點(diǎn)組成
5.3.1CAN總線控制器件SJA1000
5.3.2CAN總線收發(fā)器PCA82C250
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本章小結(jié)
綜合練習(xí)
第6章FF總線技術(shù)
6.1FF總線的主要技術(shù)
6.1.1FF總線的核心技術(shù)
6.1.2FF總線通信模型
6.1.3協(xié)議數(shù)據(jù)的構(gòu)成與層次
6.2FF總線的物理層
6.2.1物理層的任務(wù)
6.2.2物理層的結(jié)構(gòu)
6.2.3物理層協(xié)議
6.2.4傳輸介質(zhì)
6.2.5FF總線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
6.3數(shù)據(jù)鏈路層
6.3.1通信設(shè)備類型
6.3.2鏈路活動(dòng)調(diào)度器
6.3.3受調(diào)度通信
6.4現(xiàn)場總線訪問子層
6.4.1總線訪問子層的協(xié)議機(jī)制
6.4.2現(xiàn)場總線訪問子層的服務(wù)類型
6.5現(xiàn)場總線報(bào)文規(guī)范子層
6.6FF現(xiàn)場儀表的功能模塊
6.7FF網(wǎng)絡(luò)管理與系統(tǒng)管理
6.7.1網(wǎng)絡(luò)管理
6.7.2系統(tǒng)管理
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本章小結(jié)
綜合習(xí)題
參考文獻(xiàn)
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