01現(xiàn)場(chǎng)總線概述

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1、網(wǎng)絡(luò)與總線技術(shù)主講教師:吳曄辦公室：科技樓3樓Tel:2901631-601Email:wuye@ialab.hfut.edu.cn幾點(diǎn)說(shuō)明：1課程安排：每周2次。2選課原因：現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是目前自動(dòng)化領(lǐng)域的發(fā)展最快的一門(mén)新技術(shù)；加深對(duì)相關(guān)課程的理解,拓展知識(shí)面。3聽(tīng)課要求：掌握網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信原理、計(jì)算機(jī)控制等相關(guān)基本知識(shí)；了解現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是一些新技術(shù)集成與應(yīng)用的拓展；主動(dòng)聽(tīng)課，不要為自己的懶惰尋找理由；具有一本教材或參考書(shū)。4預(yù)備知識(shí)：基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信原理、微型計(jì)算機(jī)原理及其應(yīng)用、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)基本知識(shí)。5授課內(nèi)容

2、：系統(tǒng)、全面的介紹網(wǎng)絡(luò)與總線的基本知識(shí)，現(xiàn)場(chǎng)總線的技術(shù)特點(diǎn)、應(yīng)用系統(tǒng)（主要討論CAN、FF、LonWorks、PROFIBUS等的特點(diǎn)、規(guī)范、通信控制芯片、接口電路設(shè)計(jì)），對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行了必要的刪減、增加和補(bǔ)充。6選用教材：現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及其應(yīng)用，陽(yáng)憲惠，清華大學(xué)出版社，20087參考書(shū)：·現(xiàn)場(chǎng)總線控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，雷霖，電子工業(yè)出版社，2004·從神經(jīng)元芯片到控制網(wǎng)絡(luò)，凌志浩，北京航空航天大學(xué)出版社，2002·現(xiàn)場(chǎng)總線控制，周明，中國(guó)電力出版社，2002·現(xiàn)場(chǎng)總線及工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，陳在平，電子工業(yè)出版社，2008參考書(shū)：

3、·現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)，姚錫祿，高等教育出版社，2006·CAN總線原理和應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)，鄔寬明，北京航空航天大學(xué)出版社，1996·現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例，韓兵，于飛，化學(xué)工業(yè)出版社，2006·現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)，鄒益仁,馬增良,蒲維，國(guó)防工業(yè)出版社，2003對(duì)主要參考源的建議：?有關(guān)書(shū)籍–比較慢，但理論相對(duì)成熟一些?有關(guān)會(huì)議論文集–快，新思想與新方法多，但較為粗糙?有關(guān)期刊、報(bào)紙–期刊論文要慢一些，相對(duì)成熟–報(bào)紙快,但不易保存?有關(guān)自動(dòng)化類、IT類、綜合及相關(guān)行業(yè)類的書(shū)報(bào)雜志，以及相關(guān)網(wǎng)站主要參考源?常見(jiàn)的國(guó)內(nèi)

4、自動(dòng)化類雜志?理論性較強(qiáng)的雜志：自動(dòng)化學(xué)報(bào)、控制理論與應(yīng)用、系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐、儀器儀表學(xué)報(bào)、模式識(shí)別與人工智能、電子學(xué)報(bào)等?介于理論與應(yīng)用之間的雜志：信息與控制、控制與決策、自動(dòng)化儀表、工業(yè)自動(dòng)化及儀表等?技術(shù)性或應(yīng)用性文章較多一點(diǎn)的雜志：化工自動(dòng)化及儀表、冶金自動(dòng)化、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)等等第一章現(xiàn)場(chǎng)總線概述1.1現(xiàn)場(chǎng)總線簡(jiǎn)介1.2現(xiàn)場(chǎng)總線是低層控制網(wǎng)絡(luò)Infranet1.3現(xiàn)場(chǎng)總線的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)1.4現(xiàn)場(chǎng)總線的分類與應(yīng)用領(lǐng)域1.5控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)的集成技術(shù)（企業(yè)綜合自動(dòng)化）1.1現(xiàn)場(chǎng)總線簡(jiǎn)介?技術(shù)發(fā)展結(jié)果：隨著技術(shù)的迅

5、速發(fā)展和應(yīng)用，特別是計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)已成為自動(dòng)化領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢(shì)。?工業(yè)控制需要：以現(xiàn)場(chǎng)總線（FieldBus）為基礎(chǔ)的全數(shù)字控制系統(tǒng)適應(yīng)了工業(yè)控制系統(tǒng)向分散化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的發(fā)展方向和需要。?全球經(jīng)濟(jì)化：現(xiàn)場(chǎng)總線是全球自動(dòng)化領(lǐng)域的熱點(diǎn)技術(shù)，被譽(yù)為自動(dòng)化領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)（Infranet），現(xiàn)場(chǎng)總線的研究與應(yīng)用使自動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生了巨大變化。?主要介紹具有代表性的幾種現(xiàn)場(chǎng)總線及其基本原理與應(yīng)用。1.1.1現(xiàn)場(chǎng)總線的定義?IEC規(guī)范中對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線的描述：現(xiàn)場(chǎng)總線是一種應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，在現(xiàn)場(chǎng)控

6、制設(shè)備之間、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與監(jiān)控裝置之間實(shí)行雙向、串行、多節(jié)點(diǎn)（多變量）數(shù)字通信的技術(shù)。–由多個(gè)分散在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、具有數(shù)字通信能力的測(cè)量控制儀表/設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)而形成的網(wǎng)絡(luò)–以現(xiàn)場(chǎng)總線作為通信連接的紐帶–完成測(cè)量控制任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)?現(xiàn)場(chǎng)總線是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信、控制和轉(zhuǎn)換等技術(shù)的綜合和集成，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)從最高決策層到最低設(shè)備層的綜合管理和控制，組成完全開(kāi)放式控制系統(tǒng)。即現(xiàn)場(chǎng)總線是以單個(gè)分散的數(shù)字化、智能化的測(cè)量和控制設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，用串行總線相連接，實(shí)現(xiàn)相互交換信息，共同完成自動(dòng)控制功能的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)?，F(xiàn)場(chǎng)總線?

7、現(xiàn)場(chǎng)總線屬于控制網(wǎng)絡(luò)范疇。?采用計(jì)算機(jī)、控制和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將各個(gè)控制節(jié)點(diǎn)智能化，使其具有計(jì)算處理和通信等能力。如智能節(jié)點(diǎn)技術(shù)：測(cè)量?jī)x表、傳感器、數(shù)控馬達(dá)等采用嵌入式專用微處理或單片機(jī)器件。?目的：制定控制網(wǎng)絡(luò)的通信控制協(xié)議規(guī)范（控制網(wǎng)絡(luò)硬件技術(shù)和軟件開(kāi)發(fā)應(yīng)用的規(guī)范），包括控制層規(guī)范（應(yīng)用層）；通信層規(guī)范（物理層，數(shù)據(jù)鏈路層）?，F(xiàn)場(chǎng)總線?現(xiàn)場(chǎng)總線的節(jié)點(diǎn)是現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或現(xiàn)場(chǎng)儀表，如傳感器、變送器、執(zhí)行器和編程器等，不是傳統(tǒng)的單功能現(xiàn)場(chǎng)儀表，而是具有綜合功能的智能儀表。ALLEN-PanelViewBRADLEY550789456

8、123.0-<<------------------'-FFFFF^12345<>FFFFF167890v1.1.2現(xiàn)場(chǎng)總線的產(chǎn)生和發(fā)展過(guò)程控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)變遷：–基地式氣動(dòng)儀表–氣動(dòng)、電動(dòng)系列的單元組合式儀表–集中式控制系統(tǒng)–集散控制系統(tǒng)DCS、PLC–網(wǎng)絡(luò)化現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)FCS現(xiàn)場(chǎng)總線的產(chǎn)生和發(fā)展過(guò)程工業(yè)控制體系的發(fā)展過(guò)程：?第一