工業(yè)控制網(wǎng)絡技術(shù)

前言

工業(yè)控制網(wǎng)絡是近年來發(fā)展形成的自控領域的網(wǎng)絡技術(shù)，是計算機技術(shù)、通信技術(shù)與自動控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。工業(yè)控制網(wǎng)絡的出現(xiàn)導致了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變革，形成了網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的新型結(jié)構(gòu)。這是繼基地式氣動儀表控制系統(tǒng)、電動單元組合式模擬儀表控制系統(tǒng)、集中式數(shù)字控制系統(tǒng)、集散控制系統(tǒng)(DCS)之后的新型控制系統(tǒng)。它已成為當今自控領域研究的熱點，被譽為跨世紀的自控新技術(shù)。工業(yè)控制網(wǎng)絡技術(shù)主要包括現(xiàn)場總線技術(shù)和工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)?？刂凭W(wǎng)絡技術(shù)被廣泛地應用于各個領域，許多國家都投入大量的人力和物力研究開發(fā)該項技術(shù)，出現(xiàn)了控制網(wǎng)絡技術(shù)與產(chǎn)品百花齊放、百家爭鳴的態(tài)勢。作者編寫本書的目的在于向讀者介紹工業(yè)控制網(wǎng)絡的基礎知識，當今流行的幾種控制網(wǎng)絡的通信協(xié)議、技術(shù)規(guī)范、通信控制芯片、應用電路與應用系統(tǒng)的設計開發(fā)等內(nèi)容。鑒于我國在控制網(wǎng)絡方面的開發(fā)利用仍處于起始階段，相關技術(shù)資料較少，希望本書能對我國這方面的研究開發(fā)、技術(shù)培訓及技術(shù)推廣應用起到積極的推動作用。本書是編者在長期從事“工業(yè)控制網(wǎng)絡”教學工作的基礎上，結(jié)合多年來的教學經(jīng)驗和科研成果，并參考相關的國內(nèi)外文獻編寫而成的。本書第1章至第3章由趙新秋、王健印共同編寫，第4章至第6章由趙新秋、崔嵬共同編寫，全書由哈爾濱工業(yè)大學佟為明教授主審。本書在編寫過程中得到了中國電力出版社以及燕山大學電氣工程學院的領導和同事們的支持，在此表示誠摯的謝意!在本書完稿之際，對書末所附參考文獻的作者，在此一并表示衷心的感謝。由于編者水平有限，對控制網(wǎng)絡技術(shù)的研究開發(fā)有待深入，加之控制網(wǎng)絡技術(shù)還處于發(fā)展之中，書中錯誤和不妥之處在所難免，懇請讀者批評指正。

內(nèi)容概要

　　《工業(yè)控制網(wǎng)絡技術(shù)》為21世紀高等學校規(guī)劃教材。全書共分6章。第1章主要介紹了工業(yè)控制網(wǎng)絡的內(nèi)涵、控制系統(tǒng)的發(fā)展、工業(yè)控制網(wǎng)絡和信息網(wǎng)絡的關系。第2至第5章詳細介紹了當今已經(jīng)具有極大市場占有率和良好應用前景的四種主流控制網(wǎng)絡技術(shù)：CAN控制網(wǎng)絡、PROFIBUS控制網(wǎng)絡、LonWorks控制網(wǎng)絡和FF控制網(wǎng)絡。第6章簡要介紹了其他幾種控制網(wǎng)絡技術(shù)：工業(yè)以太網(wǎng)、HART、DeviceNet、ControlNet、InterBus、WorldFIP、ASI等，并簡要分析了控制網(wǎng)絡的選用原則?！豆I(yè)控制網(wǎng)絡技術(shù)》可供普通高等院校自動化專業(yè)、計算機科學與技術(shù)等專業(yè)的研究生和本科生教學使用，也可供從事控制網(wǎng)絡系統(tǒng)設計與應用開發(fā)的技術(shù)人員參考。

書籍目錄

前言第1章 緒論1.1 工業(yè)控制網(wǎng)絡1.2 網(wǎng)絡控制系統(tǒng)1.3 控制網(wǎng)絡與信息網(wǎng)絡的關系1.4 控制網(wǎng)絡的發(fā)展第2章 CAN2.1 CAN通信技術(shù)2.2 CAN通信控制器2.3 CAN總線收發(fā)器與I／O器件2.4 總線長度及節(jié)點數(shù)的確定2.5 CAN控制器與8051系列單片機的接口技術(shù)2.6 CAN總線通信適配器的設計2.7 實例：CAN控制網(wǎng)絡在煤礦瓦斯報警系統(tǒng)中的應用第3章 PROFIBUS3.1 概述3.2 PROFIBUS的協(xié)議結(jié)構(gòu)3.3 PROFIBUS的通信模型3.4 PROFIBUS傳輸技術(shù)3.5 PROFIBUS總線訪問協(xié)議3.6 PROFIBUS的實現(xiàn)3.7 從站通信控制器SPC33.8 主站通信控制器ASPC2與網(wǎng)絡接口卡3.9 PROFIBUS-DP開發(fā)包43.10 PROFIBU-DP從站的開發(fā)3.11 PROFINET3.12 PROFIBUS控制系統(tǒng)的集成3.13 實例：PROFIBUS在煤礦粉塵監(jiān)控系統(tǒng)中的應用第4章 LonWorks控制網(wǎng)絡4.1 概述4.2 神經(jīng)元芯片4.3 收發(fā)器4.4 LonWorks通信協(xié)議——LonTalk4.5 面向?qū)ο蟮木幊陶Z言——Neuron C4.6 LonWorks開發(fā)工具4.7 LNS網(wǎng)絡操作系統(tǒng)4.8 基于控制模塊的LonWorks應用節(jié)點開發(fā)4.9 Host-Base結(jié)構(gòu)節(jié)點的設計4.10 智能網(wǎng)絡適配器的設計4.11 實例：LonWorks控制網(wǎng)絡在風力發(fā)電機控制系統(tǒng)中的應用第5章 FF控制網(wǎng)絡5.1 基金會現(xiàn)場總線技術(shù)概述s.2 FF的通信模型5.3 FF功能塊參數(shù)5.4 FF通信控制器與網(wǎng)卡5.5 FF網(wǎng)絡的設計5.6 FF應用系統(tǒng)5.7 實例：基金會現(xiàn)場總線在壓力測量系統(tǒng)的應用第6章 工業(yè)以太網(wǎng)及其他控制網(wǎng)絡6.1 工業(yè)以太網(wǎng)6.2 其他控制網(wǎng)絡6.3 控制網(wǎng)絡的比較與選擇參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 緒論工業(yè)控制網(wǎng)絡是近年來發(fā)展形成的自動控制領域的網(wǎng)絡技術(shù)，是計算機網(wǎng)絡與自動控制技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。隨著自動控制、網(wǎng)絡、微電子等技術(shù)的發(fā)展，大量智能控制芯片和智能傳感器的不斷涌現(xiàn)，網(wǎng)絡控制系統(tǒng)已成為自動控制系統(tǒng)發(fā)展的主流方向，工業(yè)控制網(wǎng)絡技術(shù)在自動控制領域中的作用與日俱增。1.1　工業(yè)控制網(wǎng)絡1.1.1　工業(yè)控制網(wǎng)絡的概念和特點隨著計算機網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展以及人們對自動控制水平要求的不斷提高，計算機網(wǎng)絡技術(shù)日益向自動控制領域滲透，工業(yè)控制網(wǎng)絡應運而生。工業(yè)控制網(wǎng)絡簡稱控制網(wǎng)絡，是應用于自動控制領域的計算機網(wǎng)絡技術(shù)。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，除了計算機及其外圍設備，還存在大量檢測工藝參數(shù)數(shù)值與狀態(tài)的變送器和控制生產(chǎn)過程的控制設備。這些設備的各功能單元之間、設備與設備之間以及這些設備與計算機之間遵照通信協(xié)議，利用數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)進行數(shù)據(jù)傳輸。控制網(wǎng)絡是指將具有數(shù)字通信能力的測量控制儀表作為網(wǎng)絡節(jié)點，采用公開、規(guī)范的通信協(xié)議，把控制設備連接成可以相互溝通信息，共同完成自控任務的網(wǎng)絡系統(tǒng)。與普通的計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)相比，工業(yè)控制網(wǎng)絡具有以下特點。 （1）具有實時性和時間確定性；（2）信息多為短幀結(jié)構(gòu)，且交換頻繁；（3）可靠性和安全性高；（4）網(wǎng)絡協(xié)議簡單實用；（5）網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)具有分散性；（6）易于實現(xiàn)與信息網(wǎng)絡的集成。 目前工業(yè)控制網(wǎng)絡技術(shù)主要包括現(xiàn)場總線技術(shù)和工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)。1.1.2　現(xiàn)場總線按照IEC對現(xiàn)場總線（fieldbus）一詞的定義，現(xiàn)場總線是一種應用于生產(chǎn)現(xiàn)場，在現(xiàn)場設備之間、現(xiàn)場設備與控制裝置之間實行雙向、串行、多節(jié)點數(shù)字通信的技術(shù)。

編輯推薦

《工業(yè)控制網(wǎng)絡技術(shù)》由中國電力出版社出版的。

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