WorldFIP現(xiàn)場總線原理、開發(fā)及應用

前言

　　信息和網絡技術的飛速發(fā)展產生了自動化領域的深刻變革，基于網絡技術的全分布式控制成為自動化的主要發(fā)展方向，現(xiàn)場總線技術成為這種重大變革的技術基礎。WorIdFIP現(xiàn)場總線是一種很有前途的總線技術，是一種面向工業(yè)控制的現(xiàn)場總線，技術上有很多特點與優(yōu)勢，獨特的雙總線冗余體系是其他類型的現(xiàn)場總線無法比擬的，具有前瞻性和歷史性的意義，使其非常適用于高可靠性過程控制領域，如在電力生產中，為大型生產設備現(xiàn)場級的高可靠性測控提供了理想的解決方案。WorldFIP現(xiàn)場總線技術在國際上已廣泛應用于發(fā)電、輸配電、加工自動化、過程自動化和鐵路交通等領域。　　WorldFIP現(xiàn)場總線是一種很有前途的現(xiàn)場總線技術，涉及的技術和應用十分廣泛，而目前系統(tǒng)、全面、詳細介紹WorldFIP現(xiàn)場總線技術的著述和資料非常少，有關單位和個人在WorldFIP現(xiàn)場總線的研發(fā)方面感到相關技術資料不足，很多科研人員非?？释玫揭槐灸軐⒃?、開發(fā)及應用結合起來系統(tǒng)講述的著述。作者在追蹤國際上WorldFIP現(xiàn)場總線技術發(fā)展、從事相關科研開發(fā)的過程中，收集整理了作者及其課題組成員多年來的實際研究成果，參考了國內外有關文獻資料編寫了本書。 本書的主要特色為： （1）本書詳細、系統(tǒng)、全面地介紹了WorldFFIP現(xiàn)場總線技術，其中包括對WorldFIP現(xiàn)場總線技術原理的詳細介紹；為便于讀者的參考和借鑒，專門設置一整章來全面、詳細介紹WorldFIP技術有關開發(fā)的內容；同時，使用一整章詳細介紹了WorldFIP現(xiàn)場總線在過程控制、機車車輛控制等行業(yè)的實際應用，給出了詳細的應用案例，并對案例進行了詳細的分析，為讀者對于WorldFIP技術的評選和應用提供了切實的指導?！　。?）本書的編寫是基于作者及其課題組成員多年來的實際科研工作的積累編寫而成的，其中較大部分內容都是來自作者課題組實際的開發(fā)和應用方面的積累，具有較強的實用性和參考價值?！　。?）本書中較多內容是作者、研究生多年來研究工作的總結，已經實踐檢驗是可以應用的?！　”緯?、系統(tǒng)、詳細地介紹了WorldFIP現(xiàn)場總線技術，旨在對使用WorldFIP現(xiàn)場總線技術進行開發(fā)的讀者來說具有切實的參考價值，對于使用其他類型現(xiàn)場總線技術進行開發(fā)的讀者來說，具有較大的交叉參考的意義，為各位同行在進一步研究、開發(fā)、應用WorldFIP現(xiàn)場總線技術時，提供一個更為良好的基礎條件。

內容概要

本書是一部詳細、系統(tǒng)、全面介紹WoildFIP現(xiàn)場總線技術的作品，全書包括WorldFIP現(xiàn)場總線技術綜述、WorldF、IP現(xiàn)場總線技術原理、WorldFIP現(xiàn)場總線技術開發(fā)和WorldFIP現(xiàn)場總線技術的應用及分析四部分內容。    本書旨在對使用WorldFIP現(xiàn)場總線技術和對現(xiàn)場總線技術從事相關學習、研究工作的讀者而言，具有切實的參考價值和實用意義。

書籍目錄

前言1  WorldFIP現(xiàn)場總線技術綜述    1.1  WorldFIP現(xiàn)場總線技術的產生及發(fā)展    1.2  WorldFIP現(xiàn)場總線技術的特點與優(yōu)點    1.3  WorldFIP現(xiàn)場總線技術的體系結構2  WorldFIP現(xiàn)場總線技術原理    2.1  引言    2.2  物理層    2.3  數(shù)據(jù)鏈路層    2.4  應用層    2.5  網絡管理    2.6  WorldFIP的安全性3  WorldFIP現(xiàn)場總線技術開發(fā)    3.1  概述    3.2  WorldFIP現(xiàn)場總線技術的硬件體系    3.3  WorldFIP現(xiàn)場總線技術的軟件體系    3.4  WorldFIP現(xiàn)場總線技術開發(fā)T具    3.5  基于WorldFIP現(xiàn)場總線技術的設備開發(fā)    3.6  基于WorldFIP現(xiàn)場總線技術的功能塊應用開發(fā)4  WorldFIP現(xiàn)場總線技術的應用及分析    4.1  WorldFIP現(xiàn)場總線技術的在電站控制系統(tǒng)中的應用及分析    4.2  WorldFIP現(xiàn)場總線技術的在變電站自動化監(jiān)控系統(tǒng)中的應用及分析    4.3  WorldFIP現(xiàn)場總線技術的在機車車輛控制中的應用及分析參考文獻

章節(jié)摘錄

　　2.2.1物理層的功能與結構 物理層用于實現(xiàn)現(xiàn)場物理設備與總線之間的連接，為現(xiàn)場設備與通信介質的連接提供機械和電氣接口，為現(xiàn)場總線設備對總線的發(fā)送或接收提供合乎規(guī)范的物理信號?！　∥锢韺幼鳛殡姎饨涌冢环矫娼邮諄碜詳?shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)，將其轉換為物理信號，并傳送到現(xiàn)場總線的傳輸介質上，起到發(fā)送驅動器的作用。當物理層接收到來自數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)時，對數(shù)據(jù)加上前導碼和定界碼，并對其進行曼徹斯特編碼，然后發(fā)送到總線收發(fā)器，把產生的物理波形信號送往總線介質上。另一方面把來自總線傳輸介質的物理信號轉換為數(shù)據(jù)送往數(shù)據(jù)鏈路層，起到接收器的作用。當物理層從總線上接收來自其他設備的物理信號時，將信號中的前導碼和定界碼去掉，并對曼徹斯特編碼進行解碼后，把數(shù)據(jù)送往數(shù)據(jù)鏈路層?！　】紤]到現(xiàn)場設備和總線網絡的安全可靠運行，物理層作為電氣接口，還具備電氣隔離、信號濾波等功能?！　∥锢韺拥膫鬏斀橘|多為雙絞線，其機械和電氣接口較為簡單。在IEC 1158-2的附錄A.2中，為現(xiàn)場設備規(guī)定了特定的外部連接器。但在許多場合并不使用這種所規(guī)定的外部連接器，而是按照規(guī)范要求，在設備的通信介質連接處標注信號極性。　　按照IEC的有關規(guī)定，物理層又被分為介質相關子層和介質無關子層。介質相關子層處理雙絞線、光纖、無線介質等不同的傳輸介質、不同傳輸速率的信號轉換問題，故也將其稱為介質訪問單元（MAu）。支持多種介質訪問的介質訪問冗余設備，為每種要與之連接的物理介質設有一個物理層實體，冗余連接數(shù)為多個。當出現(xiàn)兩個連接時，物理介質相關子層對所有連接同時傳送。在兩個子層連接處，物理介質相關子層選擇其中之一，將其信號送往介質無關子層，形成單一數(shù)據(jù)流。規(guī)范中沒有規(guī)定如何進行這種選擇。IEC規(guī)定的物理層所包含的內容如圖所示。對于不同種類的介質、不同傳輸速率要求的場合，應分別設置不同的物理層實體。介質接口電路主要完成信號的濾波與處理、信號驅動與控制、電路隔離等功能，為介質無關子層提供合格的物理信號波形。介質無關子層是介質訪問單元與數(shù)據(jù)鏈路層之間的接口，信號編碼、解碼等工作均在介質無關子層完成。　　所有現(xiàn)場總線設備都至少具有一個物理層實體。設備所支持的介質類型可以是IEC1158-2規(guī)范中所規(guī)定的任意一種，也可以是多種。

編輯推薦

　　《WorldFIP 現(xiàn)場總線原理、開發(fā)及應用》詳細、系統(tǒng)、全面地介紹了WorldFIP現(xiàn)場總線技術，其中包括對WorldFIP現(xiàn)場總線技術原理的詳細介紹；為便于讀者的參考和借鑒，專門設置一整章來全面、詳細介紹WorldFIP技術有關開發(fā)的內容；同時，使用一整章詳細介紹了WorldFIP現(xiàn)場總線在過程控制、機車車輛控制等行業(yè)的實際應用，給出了詳細的應用案例，并對案例進行了詳細的分析，為讀者對于WorldFIP技術的評選和應用提供了切實的指導?！　　禬orldFIP 現(xiàn)場總線原理、開發(fā)及應用》全面、系統(tǒng)、詳細地介紹了WorldFIP現(xiàn)場總線技術，旨在對使用worldFIP現(xiàn)場總線技術進行開發(fā)的讀者來說具有切實的參考價值，對于使用其他類型現(xiàn)場總線技術進行開發(fā)的讀者來說，具有較大的交叉參考的意義，為各位同行在進一步研究、開發(fā)、應用WorldFIP現(xiàn)場總線技術時，提供一個更為良好的基礎條件，能對我國WorldFIP現(xiàn)場總線技術的開發(fā)與推廣起到積極的作用。

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