現(xiàn)場總線技術(shù)是計算機數(shù)字通信技術(shù)向工業(yè)自動化的延伸。現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)既是工業(yè)設(shè)備自動控制的一種開放的計算機局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，又是一種全分布式控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。本書從實際應(yīng)用角度出發(fā)，將目前控制領(lǐng)域中三大技術(shù)熱點——現(xiàn)場總線、物聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有機結(jié)合，形成現(xiàn)場總線控制網(wǎng)絡(luò)。本書重點介紹計算機網(wǎng)絡(luò)與通信、企業(yè)網(wǎng)及建網(wǎng)、現(xiàn)場總線、控制網(wǎng)絡(luò)集成等相關(guān)技術(shù)內(nèi)容、技術(shù)要點、應(yīng)用設(shè)計等知識。本書技術(shù)新，應(yīng)用實例多、圖文并茂，系統(tǒng)性和實用性較強。并繼續(xù)保持了上版內(nèi)容全面系統(tǒng)、簡明易懂、循序漸進、原理與應(yīng)用緊密結(jié)合的特色，修改了部分章節(jié) ，增加了一些新內(nèi)容，如第2章增加物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)知識及應(yīng)用，第4、5、6、7章增加相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用實例及設(shè)計方案等。
2006年5月～2008年2月，任電子科技大學(xué)成都學(xué)院教務(wù)處副處長（主持工作）；2006年8月～，電子科技大學(xué)自動化工程學(xué)院教授；2007年～，當選民進成都市委教育專委會副主任；2008年3月～2010年3月，眉山市東坡區(qū)人民政府任副區(qū)長（掛職）。2010年～，當四川省人民政府聘為教育督導(dǎo)專員；2010年5月～今，成都大學(xué)電子信息工程學(xué)院，教授，院長。
第1章 企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)1
1.1 企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)1
1.2 企業(yè)網(wǎng)技術(shù)4
1.2.1 企業(yè)網(wǎng)技術(shù)的需求背景4
1.2.2 企業(yè)網(wǎng)技術(shù)背景4
1.2.3 企業(yè)網(wǎng)的特性5
1.2.4 企業(yè)網(wǎng)的發(fā)展歷程5
1.2.5 企業(yè)信息化與自動化的層次模型5
1.3 企業(yè)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)6
1.3.1 IT企業(yè)網(wǎng)的功能體系結(jié)構(gòu)6
1.3.2 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)與企業(yè)網(wǎng)的關(guān)系8
1.3.3 企業(yè)網(wǎng)的一般實現(xiàn)結(jié)構(gòu)9
1.3.4 以現(xiàn)場總線與企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)為基礎(chǔ)的企業(yè)網(wǎng)結(jié)構(gòu)11
1.4 企業(yè)網(wǎng)的實現(xiàn)11
1.4.1 建立企業(yè)網(wǎng)的策略11 第1章 企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)1
1.1 企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)1
1.2 企業(yè)網(wǎng)技術(shù)4
1.2.1 企業(yè)網(wǎng)技術(shù)的需求背景4
1.2.2 企業(yè)網(wǎng)技術(shù)背景4
1.2.3 企業(yè)網(wǎng)的特性5
1.2.4 企業(yè)網(wǎng)的發(fā)展歷程5
1.2.5 企業(yè)信息化與自動化的層次模型5
1.3 企業(yè)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)6
1.3.1 IT企業(yè)網(wǎng)的功能體系結(jié)構(gòu)6
1.3.2 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)與企業(yè)網(wǎng)的關(guān)系8
1.3.3 企業(yè)網(wǎng)的一般實現(xiàn)結(jié)構(gòu)9
1.3.4 以現(xiàn)場總線與企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)為基礎(chǔ)的企業(yè)網(wǎng)結(jié)構(gòu)11
1.4 企業(yè)網(wǎng)的實現(xiàn)11
1.4.1 建立企業(yè)網(wǎng)的策略11
1.4.2 分布式控制網(wǎng)絡(luò)平臺13
1.4.3 分布式控制網(wǎng)絡(luò)平臺14
1.5 企業(yè)網(wǎng)的應(yīng)用15
1.5.1 CIMS的產(chǎn)生與發(fā)展15
1.5.2 CIMS的概念16
1.5.3 CIMS的構(gòu)成16
1.5.4 CIMS中的數(shù)據(jù)集成技術(shù)18
1.5.5 CIMS的實施與經(jīng)濟效益21
1.6 企業(yè)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)（Intranet）技術(shù)21
1.6.1 Intranet的基本概念21
1.6.2 Intranet在企業(yè)中的應(yīng)用23
1.6.3 Intranet與Internet的關(guān)系25
1.6.4 企業(yè)Intranet計算模式及其相關(guān)技術(shù)25
1.6.5 企業(yè)Intranet系統(tǒng)的安全技術(shù)28
1.6.6 企業(yè)Intranet的建立30
1.6.7 Intranet管理34
1.6.8 基于現(xiàn)場總線的Intranet體系37
第2章 物聯(lián)網(wǎng)與控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)40
2.1 物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)40
2.1.1 物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)40
2.1.2 物聯(lián)網(wǎng)的概念41
2.1.3 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用42
2.1.4 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展44
2.2 物聯(lián)網(wǎng)與下一代網(wǎng)絡(luò)47
2.2.1 物聯(lián)網(wǎng)與CPS47
2.2.2 物聯(lián)網(wǎng)與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)48
2.3 物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)場控制網(wǎng)絡(luò)48
2.3.1 物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)場控制網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系48
2.3.2 物聯(lián)網(wǎng)與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的連接49
2.4 網(wǎng)絡(luò)的信息通信基礎(chǔ)51
2.4.1 數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)51
2.4.2 兩臺相鄰設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信52
2.4.3 多臺相鄰設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信53
2.4.4 信號的傳輸方式54
2.4.5 網(wǎng)絡(luò)中不同計算機之間的數(shù)據(jù)交換55
2.4.6 差錯檢測與控制58
2.5 開放式系統(tǒng)互聯(lián)參考模型58
2.5.1 OSI參考模型58
2.5.2 OSI參考模型各層的基本功能59
2.5.3 OSI參考模型的數(shù)據(jù)傳輸61
2.6 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議62
2.6.1 IP協(xié)議63
2.6.2 傳輸控制協(xié)議66
2.6.3 TCP/IP之上的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和高層協(xié)議67
2.6.4 NetBEUI/NetBIOS協(xié)議69
2.6.5 IPX/SPX協(xié)議70
2.6.6 ATM協(xié)議70
2.7 局域網(wǎng)技術(shù)73
2.7.1 局域網(wǎng)的特點與基本組成73
2.7.2 局域網(wǎng)協(xié)議74
2.7.3 媒體訪問控制方法74
2.8 局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)78
2.8.1 傳統(tǒng)以太網(wǎng)技術(shù)79
2.8.2 快速以太網(wǎng)技術(shù)82
2.8.3 光纖分布式數(shù)據(jù)接口84
2.8.4 ATM網(wǎng)絡(luò)技術(shù)89
2.8.5 千兆位以太網(wǎng)94
2.9 網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備100
2.9.1 網(wǎng)絡(luò)連接的基本概念100
2.9.2 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備的選擇100
2.9.3 無線局域網(wǎng)連接產(chǎn)品110
2.10 控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)112
2.10.1 控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別112
2.10.2 控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)113
2.10.3 控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)在控制領(lǐng)域的應(yīng)用114
2.10.4 控制網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃設(shè)計114
2.11 控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)的集成116
2.11.1 控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)集成的目標116
2.11.2 控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)集成技術(shù)117
2.11.3 控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的展望117
第3章 現(xiàn)場總線控制網(wǎng)絡(luò)118
3.1 現(xiàn)場總線技術(shù)118
3.1.1 現(xiàn)場總線的產(chǎn)生和發(fā)展118
3.1.2 現(xiàn)場總線的技術(shù)特點120
3.1.3 幾種有影響的現(xiàn)場總線121
3.2 現(xiàn)場總線控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)123
3.2.1 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)123
3.2.2 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的組成124
3.2.3 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)126
3.2.4 現(xiàn)場總線與網(wǎng)絡(luò)的差異129
3.3 現(xiàn)場總線設(shè)備130
3.3.1 設(shè)備類型130
3.3.2 設(shè)備管理130
3.4 現(xiàn)場總線控制網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)131
3.4.1 現(xiàn)場總線控制網(wǎng)絡(luò)的模型131
3.4.2 FCS的拓撲結(jié)構(gòu)132
3.5 通信模型與協(xié)議134
3.5.1 基金會現(xiàn)場總線通信模型136
3.5.2 LonWorks通信模型136
3.5.3 Profibus通信模型137
3.5.4 CAN通信模型137
3.6 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)137
3.6.1 軟件設(shè)計的基本原則137
3.6.2 數(shù)據(jù)采集工作站及現(xiàn)場總線通信服務(wù)器138
3.6.3 實時數(shù)據(jù)庫138
3.6.4 控制策略組態(tài)140
3.6.5 監(jiān)控組態(tài)系統(tǒng)142
3.6.6 遠程應(yīng)用143
3.7 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的集成144
3.7.1 控制系統(tǒng)的集成144
3.7.2 現(xiàn)場總線控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)的集成146
3.7.3 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)建立時注意的技術(shù)問題147
3.8 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的功能塊及組態(tài)149
3.8.1 功能塊組態(tài)概述149
3.8.2 功能塊庫155
3.8.3 功能塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能塊連接157
3.8.4 功能塊的應(yīng)用進程158
3.9 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)布線與安裝158
3.9.1 現(xiàn)場總線系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)部件158
3.9.2 網(wǎng)絡(luò)布線和安裝160
3.10 現(xiàn)場總線的發(fā)展趨勢163
3.10.1 現(xiàn)場總線與計算機通信技術(shù)的關(guān)系163
3.10.2 國內(nèi)現(xiàn)場總線的發(fā)展趨勢165
3.10.3 現(xiàn)場總線應(yīng)用工程的發(fā)展趨勢165
第4章 Profibus總線技術(shù)167
4.1 Profibus基本特性168
4.2 Profibus總線172
4.2.1 Profibus-PA172
4.2.2 Profibus-DP174
4.2.3 Profibus-FMS179
4.3 Profibus通信協(xié)議181
4.3.1 Profibus與OSI參考模型181
4.3.2 Profibus設(shè)備配置183
4.3.3 面向連接的數(shù)據(jù)交換185
4.4 Profibus控制系統(tǒng)的集成技術(shù)186
4.4.1 Profibus控制系統(tǒng)的組成186
4.4.2 Profibus控制系統(tǒng)的配置186
4.4.3 Profibus系統(tǒng)配置中的設(shè)備選型187
4.5 Profibus通信接口與從站的實現(xiàn)195
4.5.1 Profibus協(xié)議專用ASICS芯片195
4.5.2 DP從站單片實現(xiàn)196
4.5.3 智能化FMS和DP從站的實現(xiàn)196
4.5.4 復(fù)雜的FMS和DP主站的實現(xiàn)196
4.5.5 PA現(xiàn)場設(shè)備的實現(xiàn)196
4.6 Profibus控制器ASPC2197
4.6.1 ASPC2功能197
4.6.2 ASPC 2引腳198
4.6.3 ASIC接口199
4.6.4 處理器接口201
4.7 Profibus總線技術(shù)應(yīng)用205
第5章 基金會現(xiàn)場總線技術(shù)215
5.1 基金會現(xiàn)場總線的核心技術(shù)215
5.1.1 基金會現(xiàn)場總線的主要技術(shù)215
5.1.2 通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系216
5.1.3 協(xié)議數(shù)據(jù)的構(gòu)成與層次217
5.1.4 基金會現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)218
5.1.5 應(yīng)用進程及其網(wǎng)絡(luò)可視對象218
5.1.6 FF總線網(wǎng)絡(luò)通信中的虛擬通信關(guān)系（VCR）222
5.2 FF總線的物理層及其網(wǎng)絡(luò)連接224
5.2.1 物理層的功能224
5.2.2 物理層的結(jié)構(gòu)225
5.2.3 傳輸介質(zhì)225
5.2.4 FF總線的物理信號波形226
5.2.5 基金會現(xiàn)場總線的信號編碼227
5.2.6 現(xiàn)場設(shè)備228
5.3 數(shù)據(jù)鏈路層228
5.3.1 鏈路活動調(diào)度器（LAS）及其功能228
5.3.2 通信設(shè)備類型229
5.3.3 數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議數(shù)據(jù)單元（DLPDU）229
5.3.4 鏈路活動調(diào)度器的工作230
5.3.5 數(shù)據(jù)傳輸方式231
5.3.6 數(shù)據(jù)鏈路時間的同步232
5.4 現(xiàn)場總線訪問子層（FAS）232
5.4.1 FF總線的訪問子層FAS的協(xié)議機制233
5.4.2 應(yīng)用關(guān)系端點角色233
5.4.3 傳輸路徑與策略234
5.4.4 建立應(yīng)用關(guān)系的方式235
5.4.5 應(yīng)用關(guān)系端點分類235
5.4.6 總線訪問子層FAS的服務(wù)及其參數(shù)236
5.4.7 總線訪問子層FAS協(xié)議數(shù)據(jù)單元（FAS-PDU）237
5.4.8 數(shù)據(jù)鏈路層映射協(xié)議機構(gòu)（DMPM）237
5.5 現(xiàn)場總線報文規(guī)范層（FMS）237
5.5.1 虛擬現(xiàn)場設(shè)備（VFD）238
5.5.2 聯(lián)絡(luò)關(guān)系管
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