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简介
本书以基金会现场总线技术及其控制系统为主，介绍了有关数据通信基础、现场总线模型、现场总线设备和现场总线控制系统的设计、组态、安装和维护等内容，同时也简单介绍了其他用于工业控制的现场总线及其应用。本书所选内容从工程实用角度出发，对工业现场总线的设计、实施和维修具有指导意义。
本书可供工业生产过程控制领域和设计部门的工程技术人员、设计人员和维护人员作为参考书，也可作为相关专业师生的参考教材。
[前言] 对不同的应用，现场总线有不同的类型，它们已在不同行业得到认可。现场总线技术和现场总线控制系统是自动化仪表和控制系统的发展方向。目前，现场总线的教材和相关资料尚少，为推动现场总线在我国的应用和普及，配合我国应用现场总线的要求，我们编写了本书。本书以介绍基金会现场总线技术和基金会现场总线控制系统为主，包括数字通信技术、现场总线技术、现场总线设备和现场总线控制系统的设计、组态、安装和维护等内容，也简单介绍了其他用于工业过程控制的现场总线。为便于学习，本书采用循序渐进的编写方式，读者可从基本概念和术语开始，逐步深入，从而对现场总线有全面了解。本书分6章。第1章介绍现场总线的基本概念和现场总线控制系统的基本构成。第2章数据通信基础，介绍数据通信的基本概念，现场总线通信和功能模块的基本概念，是本书的基础。第3章是现场总线模型，包括开放系统互连参考模型、现场总线通信模型、OPC技术等内容。第4章主要介绍用于过程控制的一些现场总线和应用，例如基金会现场总线、PROFIbus过程现场总线、WorldFIP现场总线等，也介绍了介于模拟和数字通信之间的HART现场总线。第5章介绍现场总线设备，包括现场总线变送器类设备、执行器类设备、信号转换类设备、指示记录类和接口类设备等，也介绍了相关的现场总线辅助设备，例如电源、电源调整器和其他附件设备。第6章讨论了基金会现场总线的设计、组态、安装，维护等内容，介绍了它们在工业过程控制中的应用。本书可供工业生产过程控制领域和设计部门的工程技术人员、设计人员和维护人员作为参考书，也可作为相关专业师生的参考教材。本书由王慧锋、何衍庆编著。本书编写工作得到华东理工大学教务处、信息科学与工程学院及自动化系有关领导的关心和帮助，贺正勤、严伟达、沈伟愿、吴亚平、肖克、王瑜、姚永斌、卢焕青、何乙平、王朋、倪雁、PKim、MStephen、纪军、范秀兰、何展敏等为本书编写做了不少工作，并提供帮助和支持，谨此一并表示衷心感谢！由于现场总线技术发展迅速，加之编著者水平所限，书中错误和不当之处，恳请读者不吝指正。
目录
目录
第1章 概述
1.1 总线
1.1.1 总线
1.1.2 总线的特点
1.1.3 现场总线的发展
1.1.4 现场总线的展望
1.2 现场总线选用准则
1.2.1 选用现场总线的准则
1.2.2 典型现场总线技术
1.3 现场总线控制系统的构成
1.3.1 现场总线控制系统的基本构成
1.3.2 现场总线控制系统构成示例
1.3.3 几个容易混淆的概念
1.3.4 现场总线控制系统体系框架
第2章 数据通信基础
2.1 计算机网络及其拓扑结构
2.1.1 计算机网络及局域网
2.1.2 网络拓扑
2.1.3 开放系统互连参考模型
2.2 现场总线基本概念
2.2.1 现场总线的基本术语
2.2.2 现场总线的基本操作
2.3 数据通信基础
2.3.1 数据通信的信号
2.3.2 编码技术
2.3.3 数字数据的传输
2.3.4 通信传输媒体
2.3.5 通信媒体共享技术
2.4 差错控制和流量控制
2.4.1 产生差错的原因
2.4.2 错误检测
2.4.3 差错控制和纠正
2.4.4 流量控制
2.5 数据交换技术
2.5.1 电路交换
2.5.2 报文交换
2.5.3 分组交换
2.5.4 快速分组交换
2.6 通信媒体存取控制技术
2.6.1 IEEE802.3协议
2.6.2 IEEE802.4通信协议
2.6.3 IEEE802.5通信协议
2.6.4 IEEE802.2通信协议
2.6.5 基金会现场总线的通信媒体访问协议
2.7 网络互连
2.7.1 TCP/IP
2.7.2 现场总线的高层协议
2.7.3 网络管理协议
2.8 现场总线控制系统中的模块及其属性
2.8.1 现场总线设备的模块
2.8.2 常用功能模块
2.8.3 功能模块组态示例
第3章 现场总线模型
3.1 开放系统互连参考模型
3.1.1 开放系统互连参考模型的结构
3.1.2 开放系统互连模型的分层和功能
3.2 现场总线通信模型
3.2.1 现场总线通信模型的特点
3.2.2 现场总线通信模型
3.3 OPC技术
3.3.1 OPC技术
3.3.2 OPC技术的应用
第4章 现场总线技术
4.1 典型现场总线和性能比较
4.1.1 典型现场总线
4.1.2 现场总线的比较
4.2 基金会现场总线
4.2.1 基金会现场总线的通信
4.2.2 基金会现场总线的功能
4.3 PROFIbus
4.3.1 过程现场总线的分类和通信
4.3.2 过程现场总线的功能实现
4.3.3 过程现场总线的实现
4.3.4 过程现场总线的应用
4.4 WorldFIP现场总线
4.4.1 WorldFIP现场总线的通信
4.4.2 WorldFIP现场总线的应用
4.5 LON总线
4.5.1 LON总线的通信
4.5.2 LON总线的应用
4.6 HART现场总线
4.6.1 HART现场总线的通信
4.6.2 HART现场总线的应用
第5章 现场总线设备
5.1 现场总线设备分类
5.1.1 现场总线设备的分类
5.1.2 现场总线仪表的特点
5.2 现场总线变送器类设备
5.2.1 现场总线差压变送器
5.2.2 现场总线温度变送器
5.3 现场总线执行器类设备
5.3.1 概述
5.3.2 工作原理
5.3.3 组态
5.4 现场总线信号转换类设备
5.4.1 电流蚕殖∽芟咦换器
5.4.2 现场总线驳缌髯换器
5.4.3 现场总线财压转换器
5.5 现场总线指示记录类设备
5.5.1 概述
5.5.2 安装
5.5.3 显示
5.5.4 操作和维护
5.6 现场总线接口类设备
5.6.1 概述
5.6.2 工作原理
5.6.3 安装与组态
5.6.4 现场总线接口卡的维护
5.6.5 其他总线接口设备
5.7 现场总线电源类设备
5.7.1 概述
5.7.2 现场总线供电系统
5.8 现场总线附件类设备
5.8.1 接线盒
5.8.2 现场总线本安栅和多路隔离器
第6 章现场总线控制系统
6.1 现场总线控制系统的设计和组态
6.1.1 现场总线控制系统的设计准则
6.1.2 现场总线控制系统的控制组态
6.1.3 上位机系统的组态
6.1.4 现场总线控制系统的工程设计
6.2 现场总线控制系统的工程实现
6.2.1 现场总线控制系统的布线和安装
6.2.2 本安型现场总线控制系统的特点
6.2.3 本安型现场总线控制系统的工程实现
6.2.4 现场总线控制系统的操作
6.2.5 现场总线控制系统的维护
6.3 现场总线控制系统的应用
6.3.1 现场总线控制系统在硝铵装置中的应用
6.3.2 现场总线控制系统在煤气混合装置中的应用
附录一 部分现场总线压力变送器所带功能块
附录二 部分现场总线流量仪表所带功能块
附录三 部分现场总线产品的性能
附录四 功能模块允许的操作模式
附录五 已在FF注册现场总线设备
参考文献
第1章 概述
1.1 总线
1.1.1 总线
1.1.2 总线的特点
1.1.3 现场总线的发展
1.1.4 现场总线的展望
1.2 现场总线选用准则
1.2.1 选用现场总线的准则
1.2.2 典型现场总线技术
1.3 现场总线控制系统的构成
1.3.1 现场总线控制系统的基本构成
1.3.2 现场总线控制系统构成示例
1.3.3 几个容易混淆的概念
1.3.4 现场总线控制系统体系框架
第2章 数据通信基础
2.1 计算机网络及其拓扑结构
2.1.1 计算机网络及局域网
2.1.2 网络拓扑
2.1.3 开放系统互连参考模型
2.2 现场总线基本概念
2.2.1 现场总线的基本术语
2.2.2 现场总线的基本操作
2.3 数据通信基础
2.3.1 数据通信的信号
2.3.2 编码技术
2.3.3 数字数据的传输
2.3.4 通信传输媒体
2.3.5 通信媒体共享技术
2.4 差错控制和流量控制
2.4.1 产生差错的原因
2.4.2 错误检测
2.4.3 差错控制和纠正
2.4.4 流量控制
2.5 数据交换技术
2.5.1 电路交换
2.5.2 报文交换
2.5.3 分组交换
2.5.4 快速分组交换
2.6 通信媒体存取控制技术
2.6.1 IEEE802.3协议
2.6.2 IEEE802.4通信协议
2.6.3 IEEE802.5通信协议
2.6.4 IEEE802.2通信协议
2.6.5 基金会现场总线的通信媒体访问协议
2.7 网络互连
2.7.1 TCP/IP
2.7.2 现场总线的高层协议
2.7.3 网络管理协议
2.8 现场总线控制系统中的模块及其属性
2.8.1 现场总线设备的模块
2.8.2 常用功能模块
2.8.3 功能模块组态示例
第3章 现场总线模型
3.1 开放系统互连参考模型
3.1.1 开放系统互连参考模型的结构
3.1.2 开放系统互连模型的分层和功能
3.2 现场总线通信模型
3.2.1 现场总线通信模型的特点
3.2.2 现场总线通信模型
3.3 OPC技术
3.3.1 OPC技术
3.3.2 OPC技术的应用
第4章 现场总线技术
4.1 典型现场总线和性能比较
4.1.1 典型现场总线
4.1.2 现场总线的比较
4.2 基金会现场总线
4.2.1 基金会现场总线的通信
4.2.2 基金会现场总线的功能
4.3 PROFIbus
4.3.1 过程现场总线的分类和通信
4.3.2 过程现场总线的功能实现
4.3.3 过程现场总线的实现
4.3.4 过程现场总线的应用
4.4 WorldFIP现场总线
4.4.1 WorldFIP现场总线的通信
4.4.2 WorldFIP现场总线的应用
4.5 LON总线
4.5.1 LON总线的通信
4.5.2 LON总线的应用
4.6 HART现场总线
4.6.1 HART现场总线的通信
4.6.2 HART现场总线的应用
第5章 现场总线设备
5.1 现场总线设备分类
5.1.1 现场总线设备的分类
5.1.2 现场总线仪表的特点
5.2 现场总线变送器类设备
5.2.1 现场总线差压变送器
5.2.2 现场总线温度变送器
5.3 现场总线执行器类设备
5.3.1 概述
5.3.2 工作原理
5.3.3 组态
5.4 现场总线信号转换类设备
5.4.1 电流蚕殖∽芟咦换器
5.4.2 现场总线驳缌髯换器
5.4.3 现场总线财压转换器
5.5 现场总线指示记录类设备
5.5.1 概述
5.5.2 安装
5.5.3 显示
5.5.4 操作和维护
5.6 现场总线接口类设备
5.6.1 概述
5.6.2 工作原理
5.6.3 安装与组态
5.6.4 现场总线接口卡的维护
5.6.5 其他总线接口设备
5.7 现场总线电源类设备
5.7.1 概述
5.7.2 现场总线供电系统
5.8 现场总线附件类设备
5.8.1 接线盒
5.8.2 现场总线本安栅和多路隔离器
第6 章现场总线控制系统
6.1 现场总线控制系统的设计和组态
6.1.1 现场总线控制系统的设计准则
6.1.2 现场总线控制系统的控制组态
6.1.3 上位机系统的组态
6.1.4 现场总线控制系统的工程设计
6.2 现场总线控制系统的工程实现
6.2.1 现场总线控制系统的布线和安装
6.2.2 本安型现场总线控制系统的特点
6.2.3 本安型现场总线控制系统的工程实现
6.2.4 现场总线控制系统的操作
6.2.5 现场总线控制系统的维护
6.3 现场总线控制系统的应用
6.3.1 现场总线控制系统在硝铵装置中的应用
6.3.2 现场总线控制系统在煤气混合装置中的应用
附录一 部分现场总线压力变送器所带功能块
附录二 部分现场总线流量仪表所带功能块
附录三 部分现场总线产品的性能
附录四 功能模块允许的操作模式
附录五 已在FF注册现场总线设备
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现场总线控制系统原理及应用
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