现场总线技术及其应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:机械工业出版社

作者:甘永梅

出品人:

页数:444

译者:

出版时间:2008-8

价格:47.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787111142690

丛书系列:

图书标签:

• 现场总线
• 工业通信
• 自动化
• 控制系统
• Modbus
• CAN总线
• Profibus
• DeviceNet
• EtherCAT
• 工业网络

好的，请看下面这篇关于《现场总线技术及其应用》的图书简介，内容不涉及该书的具体技术细节，而是着重于描述一个相关领域内其他重要主题的综述： --- 现代工业控制系统架构与未来发展趋势 本书籍深入探讨了当前主流工业控制系统（ICS）的整体架构演进、关键技术组件的集成与优化，以及面向工业 4.0 时代的转型挑战与机遇。它旨在为理解复杂自动化网络环境下的信息流、控制回路与安全边界提供一个宏观而深入的视角。 第一部分：经典控制系统的演变与结构基础 本部分首先回顾了传统控制系统从继电器逻辑到早期的分布式控制系统（DCS）的发展历程。重点分析了早期的集中式与分散式控制架构在可靠性、可维护性与扩展性方面的优异表现与固有局限。 1.1 集中式与分布式控制的范式转变 详细阐述了从早期的单机控制单元向集成化控制平台的过渡。讨论了如何通过引入层次化结构来管理日益增多的I/O点和控制逻辑。内容涵盖了早期的主从式通信协议在处理高密度数据传输时的瓶颈，并引入了早期基于串行通信的远程控制模块的结构原理。 1.2 基础控制算法与PID优化 本章聚焦于工业控制领域最核心的反馈机制——比例-积分-微分（PID）控制器的原理、参数整定方法及其在不同工业过程中的应用局限。我们不仅介绍传统的Ziegler-Nichols 等经典整定法，还深入探讨了如何利用模型参考自适应控制（MRAC）和模糊逻辑等先进算法来应对非线性、时变系统的控制难题。这部分内容强调了过程建模在有效实现精确控制中的不可替代性。 第二部分：数据采集与信息集成技术栈 随着自动化水平的提升，系统对实时数据的采集、处理和整合提出了更高的要求。本部分侧重于传统SCADA系统的信息采集层、数据管理层以及它们如何与上层企业资源规划（ERP）系统进行初步对接。 2.1 SCADA系统的架构与运行机制 全面解析了现代监控与数据采集系统（SCADA）的组成要素，包括人机界面（HMI）的设计原则、历史数据库（Historian）的构建与优化，以及远端终端单元（RTU）的数据上报机制。重点探讨了在广域网络环境下，如何确保数据传输的完整性与低延迟性，以及冗余配置在维持系统连续运行中的关键作用。 2.2 工业数据存储与可视化 讨论了针对海量、高频工业时间序列数据特点的数据库选型。分析了关系型数据库与新型时序数据库（TSDB）在工业数据生命周期管理中的优劣。此外，还详细介绍了先进的数据可视化技术，如何通过设计精良的图形界面，将复杂的运行状态转化为操作人员易于理解的直观信息，以支持快速决策。 第三部分：网络化控制与信息安全挑战 本部分转向工业网络通信的演进，特别是传统控制网络向更开放、更高速网络架构迁移的过程中所面临的兼容性与安全挑战。 3.1 工业以太网的兴起与标准化努力 深入剖析了基于标准以太网技术构建的工业网络架构，包括其物理层、数据链路层在工业环境下的适应性改进。探讨了诸如时间敏感网络（TSN）等新兴技术如何解决传统以太网在确定性通信方面的不足，为实时控制应用提供保障。内容侧重于物理介质的选择、拓扑结构的设计以及网络性能的测试与验证方法。 3.2 工业控制系统（ICS）的网络安全深度防御 网络化带来的便利性也伴随着严峻的安全风险。本章系统性地介绍了针对ICS环境的安全威胁模型，从传统的恶意软件到针对操作系统的漏洞攻击。详细阐述了在不中断生产的前提下实施网络分段（Segmentation）、访问控制列表（ACL）部署以及入侵检测系统（IDS）在OT网络中的特殊应用策略。强调了“零信任”原则在隔离操作技术（OT）与信息技术（IT）网络边界的重要性。 第四部分：面向未来的集成化控制与智能化趋势 展望工业控制技术的未来发展方向，重点关注如何利用云计算、边缘计算与人工智能技术来增强现有系统的适应性与自优化能力。 4.1 边缘计算在实时决策中的作用 讨论了边缘计算架构如何将数据处理能力推向现场设备层级，以满足超低延迟的控制和即时分析需求。阐述了边缘节点在数据预处理、本地故障诊断以及实现设备间自主协同方面的潜力。分析了边缘智能模型部署与更新的挑战。 4.2 数字化孪生（Digital Twin）的构建与应用 本章深入探讨了如何通过高保真度的数字化模型来模拟、预测和优化物理资产的运行状态。内容包括高精度建模方法（如基于物理的模型与数据驱动模型的融合）、孪生体与实时现场数据的同步机制，以及在预测性维护、操作员培训和工艺优化中数字孪生技术的具体实现路径。 --- 结论： 本书力求提供一个全面的视角，帮助读者理解现代工业控制系统是如何从早期的孤立单元发展成为高度集成、数据驱动的复杂网络结构。它侧重于系统架构的优化、数据处理的效率提升，以及在数字化转型浪潮中确保控制系统稳健与安全的必要策略。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，我本以为能找到一些关于工业自动化领域前沿技术的深度剖析，特别是那些让设备之间实现“对话”的底层逻辑。然而，这本书似乎更侧重于介绍一些基础概念和相对成熟的协议，比如早期的CAN或者Profibus的一些架构图。它花了大量的篇幅去解释“什么是现场总线”，而不是深入探讨在高速率、高实时性要求的现代制造环境中，如何优化这些总线的性能瓶颈，或者讨论新型网络技术如TSN（时间敏感网络）如何颠覆传统的现场层通信模型。对于一个期望了解如何解决实际工程中遇到的复杂通信冲突、如何进行高效的诊断和维护的工程师来说，书中的案例显得有些陈旧和过于理想化，缺乏对实际部署中常常出现的电磁干扰、布线复杂性以及不同厂商设备兼容性问题的深入探讨。更令人感到遗憾的是，对于当前工业互联网（IIoT）大背景下，OPC UA等面向应用层的安全和数据模型标准化趋势，书中提及甚少，仿佛工业通信技术的发展停滞在了十年前的某个时间点。整体阅读下来，感觉更像是一本面向入门爱好者的科普读物，而非一本能指导专业实践的工具书。

评分☆☆☆☆☆

令人费解的是，这本书在涉及软件和编程接口的部分，处理得尤其草率。它只是简单提及了API的概念，但对于如何通过C++或Python等现代语言接口来高效地与现场设备进行数据交互、如何构建中间件来解耦上层应用与底层通信协议，完全没有涉及。在当前的软件定义世界里，现场总线的价值越来越体现在它能提供何种灵活的软件集成能力上，这本书却仿佛活在一个只有 propriétaires 驱动和串口调试工具的时代。关于数据一致性和时间同步，这是一个极其关键且技术含量极高的领域，书中对PTP（精确时间协议）在工业场景下的应用与挑战的描述，深度远不及我之前读过的任何一篇关于时间敏感网络的综述文章。总而言之，这本书在技术广度上显得捉襟见肘，尤其是在连接工程实践与现代软件开发范式方面，存在一个巨大的鸿沟，让人读完后感觉知识体系并未得到有效的延伸和升级。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在自动化调试一线摸爬滚打多年的技术人员，我更关注的是那些能立即在车间落地、解决实际痛点的知识。这本书虽然提到了几种主流的总线标准，但对它们各自在不同工业场景下的优劣势分析，显得非常肤浅和程式化。比如，在讨论运动控制网络时，它只是简单地列出了几个协议的带宽指标，却完全没有触及到功能安全（Safety over Fieldbus）的集成方式，这在现代高端装备制造中是至关重要的考量。此外，书中对于诊断和故障排除工具的介绍几乎是空白。在实际工作中，70%的时间都花在了定位和修复故障上，而如何利用总线自带的诊断功能快速定位到是物理层的问题还是应用层的数据错误，这本书没有提供任何有价值的“秘籍”或经验总结。我期待看到的是基于实际案例的“排雷手册”，而不是这种教科书式的、事不关己的介绍。感觉作者似乎更专注于描述这些技术“是什么”，而不是“如何用好它”或者“用坏了怎么办”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事风格显得过于学术化和陈旧，它更像是为上世纪九十年代末的工程师准备的教材，充满了对早期技术的过度推崇和对新生事物的漠视。例如，它花费大量篇幅讲解了基于RS-485的传统串行通信的优势，但在介绍现代以太网为基础的总线（如EtherCAT或PROFINET IRT）时，却采用了审视和保留的态度，缺乏对其在实时性、数据吞吐量方面带来的革命性进步的客观评价。我希望看到的是对不同网络架构进行严格的性能测试对比，例如，在相同的负载压力下，CPU占用率、数据抖动（Jitter）的实际测量结果，而不是仅仅引用协议规范中的理论值。读完后，我完全无法判断，如果我现在要为一个全新的、要求极高响应速度的生产线选择通信方案，这本书里的知识能给我提供哪些指导性的决策依据。它更多地像是一部技术史的回顾，而非一部面向未来的技术展望。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计和排版着实不错，印刷质量很高，纸张的触感也挺舒服，这在技术书籍中算是一个小小的加分项。然而，当我真正沉下心去阅读其内容时，发现其逻辑组织上的跳跃性非常大。某些章节对概念的阐述冗长晦涩，使用了大量晦涩难懂的术语，却未能提供清晰的佐证或实际的对比实验数据来支撑其论点。比如，在描述数据传输的确定性时，它用了好几页纸来解释一个相对简单的时序图，但对于如何通过硬件层面的优化来确保微秒级的抖动控制，却一带而过。更让我困惑的是，书中某些章节的内容似乎与其他章节缺乏联动性，像是拼凑起来的几篇独立的论文集，缺乏一条贯穿始终的主线来引导读者从宏观走向微观，再回归整体架构的系统性思考。我特别留意了关于网络安全性的讨论部分，希望能看到针对现场总线层面的入侵检测和数据加密策略的介绍，但内容寥寥无几，似乎完全忽略了在数字化转型浪潮下，控制网络面临的安全威胁日益严峻的现实。这本书在理论的深度和工程的广度之间，没有找到一个令人信服的平衡点。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆