现场总线控制系统及其应用

序

前言

第1章 现场总线概论

1.1 什么是现场总线

1.1.1 现场总线基本概念

1.1.2 现场总线产生

1.1.3 DCS,RI/O和FCS

1.1.4 现场总线通信系统

1.1.5 现场总线技术现状及发展

1.2 几种典型的现场总线

1.2.1 CAN

1.2.2 PROFIBUS

1.2.3 WorldFIP

1.2.4 HART

1.2.5 ControlNet

1.2.6 DeviceNet

1.2.7 ASI

1.2.8 FF

1.3 现场总线控制系统的构成

1.3.1 具有二层结构的FCS

1.3.2 具有三层结构的FCS

1.3.3 由DCS扩充而成的FCS

1.4 现场总线控制系统的特点

第2章 现场总线通信系统

2.1 现场总线通信系统概述

2.1.1 ISO/OSI参考模型

2.1.2 现场总线通信系统和ISO/OSI参考模型的关系

2.1.3 现场总线通信系统的主要组成部分

2.1.4 现场总线网络拓扑结构

2.2 物理层

2.2.1 物理介质相关子层

2.2.2 物理介质独立子层

2.3 数据链路层

2.3.1 数据链路层中的介质访问功能

2.3.2 数据链路层中的数据传输功能

2.4 现场总线访问子层FAS

2.4.1 概述

2.4.2 现场总线访问子层协议数据单元FAS-PDU

2.4.3 FAS所映射的DLL层活动

2.5 现场总线报文规范子层FMS

2.5.1 报文规范子层所包含的服务

2.5.2 FMS报文规范

2.6 通信栈

2.6.1 报告分发VCR

2.6.2 出版商/订阅者VCR

2.6.3 客户机/服务器VCR

2.7 网络管理

2.7.1 网络管理者与网络管理代理

2.7.2 网络管理代理的虚拟现场设备

2.8 系统管理

2.8.1 系统管理内核

2.8.2 自动寻址机制

2.8.3 功能块调度

2.9 用户层

2.9.1 对象

2.9.2 设备描述

2.10FFHSE通信系统

第3章 现场总线设备

3.1 现场总线压力/差压变送器

3.1.1 概述

3.1.2 工作原理

3.1.3 应用介绍

3.1.4 显示器

3.2 现场总线温度变送器

3.2.1 概述

3.2.2 工作原理

3.2.3 温度传感器

3.2.4 温度变送器应用

3.2.5 温度变送器的组态

3.3 电流一现场总线转换器

3.3.1 概述

……

第4章 现场总线控制系统功能块

第5章 现场总线控制系统的工程设计

第6章 现场部线控制系统的工程实施

第7章 现场总线控制系统的可靠性与安全性

第8章 现场总线控制系统的调试

第9章 现场总线控制系统的应用实例

参考文献

《现场总线控制系统及其应用》为火电机组控制工程应用技术丛书之一，主要论述了现场总线控制系统基本概念、工作原理及其工程应用。全书共分9章，讨论了现场总线概论、现场总线通信系统、现场总线没备、现场总线控制系统功能块、现场总线控制系统的工程设计、现场总线控制系统的工程实施、现场总线控制系统的可靠性与安全性、现场总线控制系统的调试以及现场总线控制系统的应用实例。其中前四章为基础部分，后五章为应用部分。《现场总线控制系统及其应用》适用于从事现场总线控制系统工作的技术人员、设计人员、管理人员，以及自动化、测控技术与仪器等专业的本科生或研究生。由于该书提供了大量的图表、数据和设计规范，也可作为工具书使用。

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

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

2.6.1IEEE802.3协议

2.6.2IEEE802.4通信协议

2.6.3IEEE802.5通信协议

2.6.4IEEE802.2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

2.7.1TCP/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

3.3OPC技术

3.3.1OPC技术

3.3.2OPC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

4.3PROFIbus

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

……

第5章现场总线设备

第6章现场总线控制系统

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

全书详细地描述了当前总线控制系统在不同领域的应用，以基金会现场总线、LonWorks现场总线、Profibus现场总线、CAN现场总线、DeviceNet现场总线、HART现场总线、Modbus现场总线、ASi现场总线规范介绍为基础，对全球主要控制系统制造公司现场总线产品的技术特点、功能指标和应用范围做了介绍，系统地描述了现场总线控制系统的设计过程、开发步骤和不同规范现场总线的应用，给出了现场总线控制系统在不同工业和民用工程领域的应用实例。

本书可供相关专业的技术人员阅读，或作为现场总线系统技术开发、应用人员的培训教材和应用手册，也可作为大专院校计算机、自动化、过程控制和仪器仪表专业的师生教学参考书。

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