现场总线技术及其应用(第3版)
经典教材升级,全面论述现场总线技术,配套丰富资源

作者:阳宪惠

丛书名:高等学校自动化类专业系列教材

定价:79元

印次:3-1

ISBN:9787302693734

出版日期:2025.07.01

印刷日期:2025.07.25

图书责编:曾珊

图书分类:教材

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本书旨在介绍现场总线这一自动控制领域的新技术。全书力图展现现场总线的技术概貌,在介绍计算机网络、通信、开放系统互连参考模型等基础知识的基础上,针对CAN、FF、PROFIBUS、LonWorks、工业以太网等多种已被列入ISO、IEC国际现场总线标准的现场总线技术,较全面地介绍了它们各自的技术特点、通信控制芯片、接口电路设计以及现场总线控制系统和网络系统的设计、应用等。 本书图文并茂,突出与应用技术相关的内容。可作为教材,也可作为技术开发、系统应用工作者的参考书。适合大专院校自动化、仪表专业师生、相关专业的工程技术人员、现场总线系统设计、应用技术人员阅读和参考。

阳宪惠 清华大学二级教授,博士生导师。长期从事工业数据通信与控制网络、工业控制计算机系统与装置、工业过程建模与控制、统计过程控制、安全仪表系统的功能安全等方面的科研与教学工作。主持完成国家科技攻关项目、国家自然科学基金课题、国家科技支撑计划课题、科技部863应用基础研究等多项课题。在国内率先开设“现场总线技术”及相关课程,曾出版《现场总线技术及其应用》《工业数据通信与控制网络》《网络化控制系统——现场总线技术》《统计过程控制》《安全仪表系统的功能安全》等。

前言 现场总线把不同种类的测量监视控制设备连接成数字通信网络,组成实现不同应用功能的自动化系统,已经广泛应用于工业生产、智能交通、楼宇家居、环境保护、军事国防,农、林、牧及养殖等多个行业,使得自动化领域发生了深刻变革。在工业互联网技术蓬勃发展的今天,现场总线作为生产底层的通信控制网络,依然发挥着难以替代的重要作用。 作者在追踪国际上现场总线技术发展、从事相关科研课题工作的过程中,收集整理了一些有关现场总线技术的资料,于1998年编写了本书第1版,旨在向读者介绍现场总线与工业数据通信网络的基础知识,以及几种主要现场总线的通信协议、技术规范、通信控制芯片、应用电路与应用系统设计等技术内容。2008年出版的本书第2版增加了实时以太网、汽车内部网、短程无线数据通信等内容。近年来由于工业互联网技术的快速发展,控制领域的通信网络技术发生了许多变化,出现了时间敏感网络、软件定义网络等一些有发展前景的网络新技术。因此,本书第3版中增加了工业互联网的相关内容。但限于篇幅,未能展现WiFi、5G无线通信技术等近年来在控制网络中的快速发展。本书面世至今已二十多年,希望再版后能一如既往地对我国控制领域的通信网络技术发展起到积极作用。 第3版共11章,是以第1、2版内容为基础,进行修改、完善、扩充而形成的。第1~5、7、9、10、11章由清华大学阳宪惠编写; 第6章由郑州大学侯维岩老师编写; 第8章由航天金穗高技术公司徐琳华工程师等编写; 清华大学杨佃福、邓丽曼、张文学等参与了第1版的编写工作。本书是编者研究成果的集中体现。 本书在第1版~第3版编写的过程中,得到了徐用懋教授、魏庆...

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第1章现场总线技术概述

1.1现场总线简介

1.1.1什么是现场总线

1.1.2基于现场总线的数据通信系统

1.1.3现场总线控制网络与网络化控制系统

1.1.4现场总线系统适应了综合自动化的发展需要

1.1.5早期的现场总线 

1.2现场总线系统的特点

1.2.1现场总线系统的结构特点

1.2.2现场总线系统的技术特点

1.2.3现场总线系统的优势与劣势

1.3以现场总线为基础的企业网络系统

1.3.1企业网络系统的基本组成

1.3.2现场总线系统在企业网络中的地位与作用

1.3.3现场总线系统与上层网络的连接

1.4现场总线技术的标准化

第2章数据通信基础   

2.1基本术语

2.1.1总线

2.1.2数据通信系统

2.1.3数据通信的发送与接收设备

2.1.4传输介质

2.1.5通信软件

2.2通信系统的性能指标

2.2.1有效性指标

2.2.2可靠性指标

2.2.3通信信道的频率特性

2.2.4信号带宽与介质带宽

2.2.5信噪比对信道容量的影响

2.3数据编码

2.3.1数据编码波形

2.3.2模拟数据编码

2.4数据传输方式

2.4.1串行传输和并行传输

2.4.2同步传输与异步传输

2.4.3位同步、字符同步与帧同步

2.5通信线路的工作方式

2.5.1单工通信

2.5.2半双工通信

2.5.3全双工通信

2.6信号的... 查看详情

在自动控制系统数字化、网络化与智能化过程中,现场总线作为工业互联网的底层网络,为工业互联网的发展奠定了基础,成为工业互联网技术的重要组成部分。随着工业互联网和智能制造技术的深入发展,现场总线技术也正在不断更新。本书力图展现现场总线技术的发展历程与概貌,从自动控制领域通信网络技术的基础知识入手,介绍不同种类现场总线的技术特色与应用系统、现场总线在工业互联网中的地位与作用,以及时间敏感网络、软件定义网络等工业互联网的通信网络新技术。


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