第1页：教案（第8章）第1页
教案（第8章）第1页
- 工业网络技术的结构、网络协议及性能
- 基于串行总线的测控网络技术
- 分布式控制系统及其体系结构
- 现场总线控制系统及几种现场总线技术
- 系统集成与集成自动化系统
- 综合自动化系统章节数据编码技术，平衡与不平衡传输技术，RS-422/RS-485接口及应用，工业网络概述，网络协议及其层次结构，IEEE802标准，工业网络的性能评价和选型分散型控制系统（DCS）、现场总线(Fieldbus)技术讲授主要内容
- 平衡与不平衡传输技术
- RS-422/RS-485接口及应用
- 工业网络概述
- DCS的结构特点和分级管理
- 现场总线(Fieldbus)技术
- 企业综合自动化技术、五层Purdue模型、ERP/MES/PCS三层结构重点难点
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教案（第8章）第2页
- 和分散型测控系统的关键技术。在一个规模较大的工业测控系统中，常常会有几十个、几百个甚至更多的测量和控制对象，即使速度很高的系统也难以满足要求，因此必须将任务分给多个计算机系统并行工作，不同地理位置和不同功能的计算机之间需要交换信息，如果把它们按照统一的协议连接起来就构成了计算机分散测控网络系统。
- 工业网络和通信技术四种常用拓扑结构：星形结构、环形结构、总线形结构、树形结构三种介质访问控制技术：冲突检测的载波侦听多路访问、令牌环、令牌总线差错控制技术：奇偶校验、循环冗余校验——CRC校验纠错方式：重发纠错、自动纠错、混合纠错数据通信与编码技术1两种通讯方式：并行通讯与串行通讯2四种数字编码方式：不归零码、归零码、曼彻斯特编码、差动曼彻斯特编码1977年国际标准化组织(ISO)提出了开放系统互连参考模型OSI(OpenSystemInterconnection/ReferenceModel)。这个网络层次结构模型规定了七个功能层，每层都使用它自己的协议。 1平衡与不平衡传输2RS-232、RS-422、RS-485的概念结构3RS-485总线测控网络设计4基于ADAM-4000系列的RS-485总线测控网络
- 分布式控制系统分散型控制系统（DistributedControlSystem）：将以计算机集成制造系统（CIMS）为目标，以新的控制方法、现场总线智能化仪表、专家系统、局域网络等新技术，为用户实现过程控制自动化与信息管理自动化相结合的管控一体化综合集成系统。1DCS的体系结构2DCS的分散过程控制级3DCS的集中操作监控级4DCS的综合信息管理级要求掌握知识点和分析方法
- 现场总线技术1现场总线概述现场总线控制系统（FieldbusControlSystem，FCS）是随着控制、计算机、网络、通信和信息集成技术的发展而产生的。现场总线是连接工业过程现场仪表和控制系统之间的全数字化、双向、多站点的串行通讯网络，与控制系统和现场仪表联用，组成现场总线控制系统。2CAN总线技术总线的技术特征、通信模型、网络结构、用户应用层协议、常用芯片3Profibus总线技术总线的技术特点、总线通信模型、网络结构、用户应用层协议、常用芯片4工业以太网5几种常见现场总线DeviceNet总线、HART总线、INTERBUS总线、ControlNet总线、WorldFIP总线、P-Net现场、SwiftNet总线、AS-i总线
- 综合自动化技术
- 分布式测控网络设计举例要求掌握知识点和分析方法
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教案（第8章）第3页
- 网络和分散型测控系统的关键技术。而串行通信适合远距离的数据思路，传输，在串行通信中，首先要搞清楚是编码形式。介绍不平衡方式和平衡方式，以及平衡传输方式的优点。针对常用的串行传输方式RS-采用的教232、RS-422和RS-485，画出发送和接收电路图，说明RS—232C的电气接口是单端的、双学方极性电源供电电路；RS-422和RS-485是差分平衡的电气接口，并对三种传输方式的性能进法和行了对比。辅助RS-485电路在多点互联系统中应用较为广泛，画出较为详细的节点连接电路，并指出如何难点如何手段，在实际做过的项目中，自己碰到的一些问题及解决方法。板书工业网络的拓扑结构包括：星形、环形、总线形和树型，介绍相应优缺点。设计，介质访问控制技术有冲突检测的载波侦听多路访问(CSMA／CD)；令牌环(Token重点Ring)；令牌总线(TokenBus)。介绍工作原理，并给出每种控制技术的优缺点。如何简单了解信息交换技术。突出，奇偶校验(ParityCheck)和循环冗余校验CRC(CyclicRedundancyCheck)是最常难点用的两种检错技术，前者用于单个字符校验，后者用于多个字节组成的数据块校验。在实际如何数据操作中，如果数据量不算太大，还可以利用最简单的“校验和”来进行差错检验。解决，开放系统互连参考模型OSI(OpenSystemInterconnection／ReferenceModel)，师生以详细图解和大家熟知的协议、设备来阐述，使得学生容易接受该模型。互动1.DCS：分散型控制系统(DistributedControlSystem即DCS)。综合了等Computer、Control、Communication、CRT技术，集中了连续控制、批量控制、逻辑顺序控制、数据采集等功能。以计算机集成制造系统(CIMS)为目标，以新的控制方法、现场总线智能化仪表、专家系统、局域网络等新技术，为用户实现过程控制自动化与信息管理自动化相结合的管控一体化的综合集成系统。分散型控制系统采用分散控制、集中操作、综合管理和分而自治的设计原则。教授首先概述分散型控制系统、DCS的特点、DCS的体系结构、典型的DCS，然后分别介绍思路，DCS的分散过程控制级、集中操作监控级、综合信息管理级。DCS的(1)硬件积木化、(2)软件模块化和(3)控制系统组态等三个特点。2.FCS：现场总线是连接工业过程现场仪表和控制系统之间的全数字化、双向、多站点的采用的教学方串行通讯网络，与控制系统和现场仪表联用，组成现场总线控制系统(FieldbusControl法和System-FCS)。辅助分析现场总线产生的原因，介绍现场总线的发展过程，五种典型的现场总线手段，（CAN，Lonworks,PROFIBUS,HART,FF）的特性、芯片和应用场合。最后，给出了四种控制板书系统性能对比表，说明FCS的优越性。设计，现场总线被称为21世纪工业控制网络标准。工业以太网技术与现场总线技术的结合是重点现场总线技术的发展趋势。3.学科引导：（几个拟解决的问题）突出，
- 基于Fieldbus控制系统网络化、集成化、智能化问题；
- 基于Fieldbus和Ethernet的透明工厂方案问题；
- 商业集成问题（把技术用于商业战略的制定之中），即信息系统之间的集成；解决，
- 垂直集成问题，即控制系统和信息系统的集成；
- 水平集成问题，即控制系统各部分之间的集成；
- 分布式控制网络、嵌入式控制网络、交换式控制网络等新技术的应用问题。师生互动等作业8.1，8.2，8.3，8.4，8.5，8.6布置查阅文献资料，初步了解分散型测控网络技术和现场总线技术，写出文献总结。
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教案（第8章）第4页：计算机控制技术》（第2版），于海生，清华大学出版社主要计算机网络,谢希仁，陈鸣，张兴元,北京：电子工业出版社参考MCS-51系列单片机实用接口技术,李华,北京：北京航空航天大学出版社资料PC总线工业控制系统精粹，凌澄,清华大学出版社《基于网络环境的智能控制》，周祖德，国防工业出版社现场总线和现场总线控制系统,王锦标,化工自动化及仪表,1997，24(2，3)现场总线技术,斯可克,自动化仪表,1997，18(4，5)备注
