现场总线及其应用技术 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:李正军

出品人:

页数:496

译者:

出版时间:2005-1-1

价格:46.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787111155102

丛书系列:

图书标签:

• 购买
• 电气自动化
• 理工
• 大学教材
• 现场总线
• 工业通信
• 自动化
• PLC
• DCS
• CAN总线
• Modbus
• Profibus
• EtherCAT
• 工业网络

好的，这是一份关于一本名为《现场总线及其应用技术》的图书的详细介绍，内容聚焦于该领域的技术原理、不同总线类型的特性、系统集成、故障诊断以及未来发展趋势，旨在为读者提供一个全面而深入的视角。 --- 图书名称：《现场总线及其应用技术》 图书简介 本书全面、系统地阐述了现代工业自动化领域核心技术——现场总线（Fieldbus）的理论基础、关键技术、主流标准以及实际应用。随着工业4.0和智能制造的深入推进，现场总线作为连接现场设备与控制系统的神经中枢，其重要性日益凸显。本书旨在为从事工业自动化工程、系统集成、设备制造以及相关专业研究的工程师、技术人员和学生提供一本既具理论深度又富含工程实践指导的参考手册。 全书共分为六个主要部分，层层递进，构建了一个从基础概念到高级应用的完整知识体系。 第一部分：现场总线的基础理论与发展历程 本部分首先界定了现场总线的概念，明确了其在传统串行通信（如RS-232/485）和现代以太网技术之间的独特地位。我们将深入探讨现场总线技术诞生的历史背景，分析了其在解决传统“硬接线”复杂性、提高系统可靠性、增强诊断能力和降低安装维护成本方面的核心价值。 关键内容包括： 总线的基本特性：讨论了实时性（Hard Real-Time vs. Soft Real-Time）、确定性、数据传输速率、网络拓扑结构（如星型、环形、总线型）的优劣势。 通信协议栈的层次结构：对比OSI参考模型和现场总线协议的简化模型，重点解析了物理层、数据链路层和应用层在现场控制场景下的特定要求。 现场总线的分类与演进：概述了早期的过程控制总线、设备控制总线和新兴的基于工业以太网的总线的发展脉络，为后续深入学习各类标准打下基础。 第二部分：主流现场总线标准深度剖析 这是本书的核心技术章节，详细对比和解析了当前工业界应用最广泛的几种主流现场总线技术。每种总线都将从其设计哲学、技术规范、主要应用领域和典型配置案例进行深入分析，帮助读者理解不同总线之间的技术差异和适用性。 PROFIBUS/PROFINET 家族： PROFIBUS DP/PA：重点阐述了其在离散制造和过程控制中的应用特点，特别是RS-485物理层在DP中的应用及其本征安全特性在PA中的体现。分析了基于令牌（Token-passing）的访问机制。 PROFINET：作为基于工业以太网的解决方案，本书将详细介绍其RT（实时）和IRT（等时实时）模式的区别与实现原理，以及其与传统控制网络融合的优势。 CANopen 与 DeviceNet： CAN 总线：解析CAN（Controller Area Network）的高可靠性、多主站能力和非破坏性仲裁机制，这使其成为嵌入式控制和车辆领域的基石。 DeviceNet：阐述其如何基于CAN构建面向设备级的解决方案，重点分析其对象字典（Object Dictionary）的结构和EDS（Electronic Data Sheet）文件的作用。 Modbus 系列： Modbus RTU/ASCII：作为经典、开放的标准，本书会详细讲解其报文结构、数据帧的构造以及在简单设备互联中的应用。 Modbus TCP/IP：分析其如何通过标准以太网实现Modbus协议的应用，及其在跨平台互操作性上的便利性。 Foundation Fieldbus (FF) 与 HART 协议： FF：专注于过程控制领域，详细介绍其时间同步机制（TDMA）、H1和H2网络的架构，以及其在分散式控制架构中的优势。 HART：解析其“在模拟信号上传输数字信号”的独特技术，探讨其作为升级现有4-20mA系统的桥梁作用。 第三部分：现场总线网络的规划、设计与实施 本部分将理论知识转化为实际工程操作指南。成功的现场总线应用依赖于科学的网络规划和精确的实施。 网络拓扑选择与优化：根据工艺要求、环境因素和成本预算，指导读者如何选择最合适的拓扑结构，并进行线缆敷设的规范化设计。 设备选型与兼容性：讲解如何识别和验证符合特定总线标准的设备，理解产品手册中关键参数（如波特率、节点地址、响应时间）的配置方法。 参数化与组态：详述不同总线标准下，如何使用厂商提供的工具（如GSD/EDS文件）对从站设备进行初始化配置和参数设置，确保数据映射的准确性。 冗余与可靠性设计：针对高可靠性要求的系统，分析了网络冗余方案（如PROFINET的MRP、FF的冗余链路）的实现原理和切换机制。 第四部分：系统集成与互操作性挑战 现代工厂往往是多种总线并存的异构环境。本部分聚焦于如何实现不同系统和不同总线之间的信息交换和协同工作。 总线耦合器与网关技术：深入剖析了现场总线网关（Gateway）的设计原理，包括协议转换、数据格式转换和报文过滤等关键功能。 SCADA/DCS与现场总线的集成：阐述了如何将底层的现场总线数据有效地提升至监控层（SCADA）和集散控制系统（DCS），重点讨论数据访问标准（如OPC UA）在这一层面的作用。 时间同步与数据一致性：在涉及复杂运动控制或批量过程控制时，时间同步是保证数据一致性的关键。本书将讨论IEEE 1588 (PTP) 等高精度时间同步技术在工业网络中的应用。 第五部分：现场总线网络的维护、诊断与故障排除 网络的稳定运行依赖于有效的监控和快速的故障响应。本章提供了实用的故障排除方法论。 在线监测与状态管理：介绍如何利用总线监控工具实时获取网络负载、错误帧计数、设备心跳等关键性能指标。 故障诊断技术：系统地分类了现场总线可能出现的物理层故障（如线缆短路、阻抗不匹配）和逻辑层故障（如节点地址冲突、参数错误），并提供了针对性的诊断步骤和工具使用技巧。 预测性维护：讨论如何通过长期记录和分析网络性能数据，实现对潜在网络衰退的预警，从而从被动维修转向主动维护。 第六部分：未来趋势与新兴技术展望 展望未来，本书最后部分将探讨驱动下一代工业控制网络发展的关键技术和标准。 工业以太网的全面普及：分析基于标准以太网（IEEE 802.3）的TSN（时间敏感网络）技术如何克服传统以太网的实时性限制，并可能统一不同总线技术栈的趋势。 无线现场总线技术：探讨工业无线网络（如ISA100.Wireless、WirelessHART）在环境恶劣或移动设备连接中的应用前景和面临的技术挑战。 云计算与边缘计算的融合：分析现场总线数据如何通过更智能的边缘设备进行预处理和分析，最终接入云端，支撑更高级的资产绩效管理（APM）和大数据分析。 本书内容翔实，配有大量结构图、接线图和实际案例分析，力求成为自动化专业人士案头的必备工具书。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆