现场总线技术与应用
分類: 图书,计算机/网络,计算机理论,
作者: 张凤登编著
出 版 社: 科学出版社
出版时间: 2008-9-1字数: 544000版次: 1页数: 369印刷时间: 2008/09/01开本: 16开印次: 1纸张: 胶版纸I S B N : 9787030227454包装: 平装编辑推荐
本书共分9章,每章配有习题。第1章介绍现场总线的产生和发展趋势;第2章介绍数据通信基础与通信接口标准;第3章介绍一些网络基本概念和术语,分析构成现场总线的要素和现场总线的一般体系结构;第4章深入揭示了导致现场总线标准多样化的媒体访问控制技术;第5、6、7、8章,将现有20多种总线国际标准划分为I/O位传输现场总线、设备现场总线、狭义现场总线和工业以太网4个大类,从总线的技术特点、规范、总线接口电路设计以及现场总线控制系统设计与应用等方面,较全面地阐述这4类总线的典型代表CAN、Profibus、FF-H1和FF-HSE,同时给出其他总线标准的技术要点以及它们之间的差别;第9章则介绍现场总线控制系统的一般设计方法、集成技术,并分析现场总线网络与企业信息网络的相互关系。
内容简介
现场总线技术是测量与控制领域的新技术。本书系统地介绍了现场总线技术的产生背景、理论与技术基础,深入揭示了导致现场总线标准多样化的媒体访问控制技术,并将现有20多种总线国际标准划分为I/O位传输现场总线、设备现场总线、狭义现场总线和工业以太网4个大类,从总线的技术特点、规范、总线接口电路设计及现场总线控制系统设计与应用等方面,较全面地阐述了4类总线的典型代表CAN、Profibus、FF-H1和FF-HSE,同时也给出了其他总线标准的技术要点和区别。
全书共分9章,每章配有习题。内容由浅入深,避免了概念上的跳跃,较为系统和完整地反映了现场总线技术的最新发展状况。
本书可作为高等院校自动化、测控技术、信息工程、计算机应用、机电一体化等专业高年级本科生、研究生的教材,也可作为从事现场总线技术及应用的工程技术人员的参考书。
目录
前言
第1章概述
1.1现场总线的基本概念
1.2现场总线的特点
1.3现场总线的现状
1.4现场总线的未来
习题
第2章数据通信基础
2.1通信模型
2.2数据传输
2.3传输媒体
2.4传输数据编码
2.5数据通信接口
2.6差错检测与校正
2.7多路复用技术
习题
第3章现场总线体系结构
3.1网络体系结构概述
3.2开放系统互连参考模型中的若干重要概念
3.3现场总线体系结构的建立及特点
3.4现场总线网络的拓扑结构
习题
第4章媒体访问控制技术
4.1媒体访问控制技术概述
4.2集中控制型受控访问方法
4.3ALOHA随机访问方法
4.4CSMA随机访问方法
4.5物理环访问方法
4.6令牌总线访问方法
习题
第5章输入输出位传输现场总线
第6章 设备现场总线
第7章 狭义现场总线
第8章 工业以太网
第9章 现场总线控制系统的设计与集成
参考文献
附录A 排队系统基础
附录B IEEE 802标准
附录C CAPL语言简介
书摘插图
第1章 概述
测量与控制技术、通信网络技术、计算机技术、芯片技术的高度发展,使得自动化领域中的设备制造、控制方式、系统集成、系统维护等方面发生了深刻的变革,并直接导致了现场总线这一新技术的产生和发展。时至今日,建立在现场总线基础上的现场总线控制系统,正在逐步取代传统的模拟仪表控制系统、直接数字控制系统和集散控制系统,并从根本上改变了传统控制系统的结构,对自动化产品及控制系统的设计方法也产生了巨大冲击,为自动化系统的终端用户带来更大的实惠和方便。
1.1现场总线的基本概念
现场总线的原始思想非常简单,就是想用一个开放的、互可操作的、多点的数字通信系统代替已使用很久的4~20mA标准。但是,这样一个概念的实现却异常困难,不仅涉及众多技术领域,单就理解现场总线的含义和复杂性,就花去了工业界近十年的时间。
导致对这一概念长时间酝酿的原因有两个。首先,不同的国际标准化组织对各自设计的现场总线的优缺点存在激烈争论;第二,现场总线远不只是简单代替4~20mA标准。由此看来,要想真正掌握现场总线这一新兴技术并不是一件简单的事。为了便于学习现场总线,我们首先简单介绍一下其产生和发展过程,然后给出它的定义。
1.1.1现场总线的由来
事实上,现场总线的产生与发展,与计算机在工业控制领域的应用密切相关。这里将通过回顾计算机在控制系统中的应用历程,帮助我们理解现场总线技术。
1.数据采集与处理
计算机在控制系统中的应用始于20世纪50年代,此时的计算机主要是对大量的过程参数进行巡回检测、数据记录、数据计算、越限报警以及对大量数据进行累积和实时分析。典型系统结构如图1—1所示。
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