具体描述
本书是针对目前存在的多种现场总线的国际标准编写的，旨在深入浅出地全面介绍现场总线技术，便于从事机电工程的技术人员了解和应用。
本书着重于介绍国际标准的几种现场总线，首先阐述了产生现场总线的背景和基础以及形成现场总线国际标准的过程。书中主要包括了FF、Profibus、ControlNet、DeviceNet、WorldFIP、P-NET、Interbus、CAN、AS-i这9种国际标准的现场总线以及目前广泛应用于楼宇自动化的Lonworks现场总线，还包括了目前将以太网用于现场总线的趋势。最后叙述了目前应用现场总线时需注意的若干问题。
本书可供从事工业自动化的技术人员作为继续教育丛书，也可供大专院校的师生参考阅读。
《智能制造中的工业网络与边缘计算实践》 图书简介 在当前以数字化和智能化为核心的工业4.0浪潮中，传统制造模式正经历深刻变革。数据的高效采集、实时传输与智能分析，是实现柔性制造、预测性维护和优化运营的关键。本书《智能制造中的工业网络与边缘计算实践》旨在为工程技术人员、系统集成商、以及致力于推动企业数字化转型的管理者，提供一套全面、深入且具有极强实践指导意义的技术框架和实施指南。 本书摒弃了对通用计算机网络理论的冗余阐述，而是聚焦于工业环境的特殊需求——高可靠性、强实时性、宽温工作能力以及对既有设备兼容性的要求。全书结构紧凑，逻辑清晰，从工业网络基础设施的演进和现状入手，逐步深入到边缘计算的架构设计、关键技术应用及具体的行业案例剖析。 第一部分：工业网络基础设施的演进与挑战 本部分首先回顾了从传统的串行通信（如RS-232/485）到基于以太网的现代工业通信的演进历程。我们详细分析了当前主流的工业以太网协议——Profinet (PN)、EtherCAT (EC)、EtherNet/IP (EIP)——的设计哲学、实时性机制（如时间同步与确定性数据包传输），以及它们在不同应用场景下的适用性与互操作性挑战。 重点讨论了时间敏感网络（TSN）技术在实现异构网络融合与超低延迟确定性通信方面的突破性作用。我们将深入解析TSN的关键组件，包括时间同步（IEEE 802.1AS）、流量整形（802.1Qbv）和帧抢占（802.1Qbu），并结合实际产品配置流程，展示如何构建一个跨越不同控制层级的统一、可预测的工业通信骨干网。 此外，针对工业现场的电磁干扰、噪声环境和物理部署的复杂性，本书专门辟章讨论了工业无线通信技术，包括基于Wi-Fi 6/6E的工业增强型接入点部署策略，以及5G在专用网络（slicing）中的关键优势，特别是在移动机器人控制（AGV/AMR）和远程设备监控中的应用。 第二部分：边缘计算：架构、平台与关键使能技术 随着OT（运营技术）与IT（信息技术）融合的深入，数据处理必须从云端下沉至设备和产线边缘。本部分是全书的核心，详细阐述了工业边缘计算的必要性、架构模型（从设备层、控制层到区域边缘）以及关键技术实现。 我们详细介绍了边缘运行时环境（Edge Runtime Environment）的选择与部署，包括基于容器化技术（如Docker/Kubernetes在工业场景下的轻量化部署）。书中提供了大量关于OPC UA (Unified Architecture)在边缘侧的应用实践，阐述如何利用OPC UA的语义模型能力，实现跨协议的数据模型统一和安全上下文的建立。 在计算能力方面，本书专注于数据预处理与轻量级AI模型部署。我们探讨了如何利用GPU、FPGA或专用AI加速芯片，在边缘侧实现实时的图像识别（如缺陷检测）和设备健康状态评估（SOH）。书中提供的代码示例（基于Python和C++）演示了如何优化推理引擎（如TensorRT或OpenVINO），以满足毫秒级的响应时间要求。 第三部分：数据安全、集成与上云策略 工业数据的安全性和合规性是部署任何网络和计算平台的前提。本书系统地梳理了工业网络安全（OT Security）的最佳实践，涵盖了从物理安全、网络分段（Purdue模型在现代架构中的应用）、到基于零信任原则的访问控制机制。我们详细分析了工业控制系统（ICS）中常见的安全漏洞（如未打补丁的PLC固件）及其针对性防御措施，并介绍了工业防火墙和入侵检测系统（IDS）的选型与配置要点。 在数据集成层面，本书深入剖析了数据湖/数据仓库在制造领域的构建。我们提供了如何利用MQTT协议实现轻量级、高效率的数据采集，以及如何将边缘采集的数据结构化、打标签后，安全、可靠地传输至云平台（如AWS IoT Greengrass, Azure IoT Edge或私有云）。书中明确区分了控制回路数据与监控/分析数据的传输路径和频率要求，避免了将高频实时数据不加区分地推向云端的错误实践。 第四部分：行业应用与案例分析 为增强理论的指导性，本书的最后部分提供了多个基于实际项目的深度案例分析： 1. 高精度运动控制系统中的TSN与EtherCAT融合：展示了如何通过TSN实现不同供应商设备间的精确同步与数据交换。 2. 离散制造业的设备预测性维护（PdM）平台构建：详细描述了如何利用边缘AI分析振动、温度传感器数据，提前预警潜在故障。 3. 流程工业中的批次过程数据采集与合规性追溯：侧重于如何应用OPC UA和时间戳机制，确保数据的完整性和不可篡改性。 本书的编写遵循严谨的工程学标准，所有技术描述均基于最新的国际标准和行业规范。图表丰富，注释详尽，力求为读者提供一套从理论理解到实际部署的“一站式”解决方案。阅读本书，您将能够掌握构建下一代、安全、高效、智能化的工业网络与边缘计算体系的关键技术路径。
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