工业控制网络技术-第2版

工业控制网络技术-第2版 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

张帆 著
图书标签:
  • 工业控制
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  • DCS
  • Modbus
  • Profinet
  • Ethernet/IP
  • 自动化
  • 通信协议
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店铺: 学向美图书专营店
出版社: 机械工业出版社
ISBN:9787111519782
商品编码:29596809578
包装:平装-胶订
开本:16
出版时间:2016-03-01

具体描述


内容介绍
随着电子技术、计算机技术和自动控制技术的飞速发展,工业自动化水平迅速*高。人们对工业自动化系统的要求越来越高,各种各样种类繁多的自动控制装置、远程或特种场所的监控设备在工业控制*域的大量使用,使得现代的自动控制系统越来越庞大、复杂。为了让各种各样的自动控制装置协调工作,管理人员随时能准确的掌握生产现场的实时数据。“工业控制网络技术”的广泛应用有效的解决了自动控制系统的分布控制和远程监控。本书重点放在对工业控制网络技术基本概念、原理,以及对“现场zoxg线”、“工业以太网”、“DCS集散控制系统”和“工业控制仪表”的典型应用的介绍上;注重对学生技术应用能力及分析问题、解决问题能力的培养,有利于学生对技术知识的灵活应用及毕业后的自学。本书以三年制高职高专学生为主要阅读对象。适用的专业包括:“电气自动化技术”、“电力系统自动化技术”、“仪表控制技术”、“机电1体化技术”、“应用电子技术”、“数控技术”。对于不同的专业选用本书作为教材使用时,可对书中的内容作适*删减。建议教学时数为60学时,其中,理论教学为40学时,上机实验、实训20学时。

目录
目录 qiax言 *1章导论 11计算机网络的发展概况 111*1阶段:面向终端分布的 计算机通信网 112*二阶段:分组交换数据网

目录

qiax言

1 章导论

1
1 计算机网络的发展概况

1
1 1 *1阶段:面向终端分布的

计算机通信网

1
1 2 *二阶段:分组交换数据网

PSD*

1
1 3 第三阶段:局域网( LA* )、

互联网( Ixterxet )和综合业务

数字网( ISD*

1
1 4 第四阶段:第四代计算机网络

1
2 计算机网络的基本概念

1
2 1 计算机网络的定义和分类

1
2 2 计算机网络的结构与功能

1
2 3 计算机网络的作用

1
3 工业控制网络的特点与趋势

1
3 1 工业控制网络的回顾

1
3 2 现场zoxg线控制系统

1
3 3 工业以太网

1
3 4 工业控制网络的发展趋势

本章小结

思考与练xi

2 章计算机网络基础

2
1 网络数据通信基础

2
1 1 基本概念

2
1 2 数据编码技术

2
1 3 数据传输技术

2
1 4 数据交换技术

2
1 5 传输介质

2
1 6 媒体访问控制

2
1 7 差错控制技术

2
2 计算机网络体系结构

2
2 1 基本概念

2
2 2OSI 参考模型

2
2 3TCP/IP 参考模型

2
2 4OSI TCP/IP 参考模型的

比较

本章小结

思考与练xi

3 章工业控制网络的基本构成

3
1 工业控制网络概述

3
1 1 工业控制网络的产生和发展

3
1 2 工业控制网络与工业企业网

3
2 典型的工业企业网

3
2 1 工业企业网的体系结构

3
2 2 建立工业企业网的策略

3
2 3 工业企业网的应用

3
3 工业控制网络

3
3 1 集散控制系统

3
3 2 现场zoxg线

3
3 3 工业以太网

本章小结

思考与练xi

4 章现场zoxg线及其应用

4
1 现场zoxg线概述

4
1 1 现场zoxg线的发展历程

4
1 2 现场zoxg线的特点

4
2PROFIBUS 介绍

4
2 1PROFIBUS 在工厂自动化系统

中的位置

4
2 2PROFIBUS 控制系统的组成

4
2 3PROFIBUS 网络协议

4
3S7 系列 PLC PROFIBUS DP 应用

4
3 1PROFIBUS 基础

4
3 2PLC 作为主站连接 ET 200

PROFIBUS
DP 通信

4
4 通过 PROFIBUS 与第三方设备通信

4
5PROFIBUS 自由*二层通信

4
6 特殊环境下的 PROFIBUS 网络

4
6 1H 系统中的 PROFIBUS DP

4
6 2 工艺控制中的 PROFIBUS DP

4
7 其他类型的现场zoxg线

4
7 1 基金会现场zoxg线简介

4
7 2LoxWorks 简介

本章小结

思考与练xi

5 章工业以太网及其应用

5
1 工业以太网概述

5
2S7 300 的以太网应用

5
3PROFI*ET IO CBA

5
4PROFI*ET IO 的应用实例

5
5 基于 TIA PORTAL (博途)的

网络视图

5
5 1TIA PORTAL (博途)简介



5
5 2 TIA PORTAL (博途)中

进行 PROFI*ET IO 的组态

5
6 西门子通信zoxg结

本章小结

思考与练xi

6 章过程控制中的网络技术

6
1 过程控制系统概述

6
1 1 过程控制系统的基本概念

6
1 2 过程控制系统的组成及分类

6
1 3 过程控制系统的过渡过程及

性能指标

6
1 4 过程控制系统的发展概况

6
2 过程控制系统的数学模型

6
2 1 被控过程的数学模型

6
2 2 解析*建立过程的数学模型

6
3 过程控制系统的基本控制规律

6
3 1 基本控制规律

6
3 2 控制器参数对过渡过程的影响

本章小结

思考与练xi

7 章工业控制网络的设计与组建

7
1 工业控制网络的集成设计

7
1 1 工业控制网络系统集成方*

7
1 2 工业控制网络系统集成的原则

7
2 工业控制网络的组建

7
2 1 确定系统任务

7
2 2 基于现场zoxg线的工业控制网络

构建

7
3 应用实例

7
3 1 工业控制网络在烟草行业

的应用

7
3 2 工业控制网络在汽车制造行业

的应用

7
3 3 工业控制网络在钢铁行业连铸机

控制中的应用

本章小结

思考与练xi

参考文献

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显示全部信息

深入浅出,引领未来:现代通信与工业自动化融合的实践指南 在信息技术爆炸式发展的今天,工业自动化正经历着前所未有的变革。从传统的机械控制到如今高度互联、智能化的生产模式,通信技术扮演着至关重要的角色。本书旨在为广大工程师、技术人员和相关专业学生提供一个全面、深入的学习平台,聚焦于现代通信技术在工业自动化领域的集成与应用。我们不局限于单一的技术讲解,而是着眼于工业现场的实际需求,将理论知识与实践经验相结合,帮助读者理解并掌握如何构建、优化和管理高效、可靠、安全的工业通信网络。 第一章:工业自动化网络概览与发展趋势 本章将为读者勾勒出工业自动化网络的宏观图景。我们将从工业自动化的基本概念入手,阐述其在现代工业生产中的核心作用。随后,我们将深入剖析工业自动化网络的发展历程,从最初的点对点通信,到如今复杂的现场总线和工业以太网,清晰地展现技术的演进轨迹。重点将放在当前和未来工业网络的发展趋势上,包括工业物联网(IIoT)的崛起、边缘计算的应用、5G技术在工业场景的潜力、以及人工智能(AI)和机器学习(ML)如何赋能工业网络的智能化。我们还将讨论数字化转型对工业通信提出的新要求,以及这些要求如何驱动技术的创新和应用。通过本章的学习,读者将对工业自动化网络的现状和未来有一个清晰的认识,为后续深入学习打下坚实的基础。 第二章:工业通信协议解析与选型策略 选择合适的通信协议是构建高效工业网络的基石。本章将对工业通信领域最常用、最具代表性的协议进行深入解析。我们将详细介绍各种现场总线协议,如PROFIBUS、PROFINET、DeviceNet、CANopen等,阐述它们的通信原理、数据交换方式、拓扑结构以及在不同应用场景下的优劣势。同时,我们将聚焦于当前主流的工业以太网协议,包括EtherNet/IP、EtherCAT、Modbus TCP/IP等,分析它们在实时性、带宽、灵活性和互操作性方面的特点。除了这些传统协议,我们还将探讨一些新兴的工业通信协议,并展望它们未来的发展前景。更重要的是,本章将提供一套系统的协议选型策略。我们将从应用需求、实时性要求、网络规模、成本效益、兼容性以及厂商支持等多个维度进行分析,指导读者如何根据具体的工业场景和技术要求,做出最优的通信协议选择。 第三章:工业网络硬件架构与部署实践 工业网络的稳定运行离不开可靠的硬件支持。本章将深入探讨工业网络硬件的组成部分及其部署实践。我们将详细介绍各种工业网络设备,包括工业交换机、路由器、网关、通信处理器、无线接入点等,分析它们的功能特性、性能指标以及在不同网络层面的应用。特别地,我们将重点关注工业级硬件的设计理念,例如其对恶劣环境(高温、低温、潮湿、粉尘、电磁干扰等)的耐受能力,以及冗余设计和高可靠性保障。在部署实践方面,本章将提供详细的指导,涵盖网络拓扑设计(星型、总线型、环型、混合型等)、线缆选择与敷设、连接器类型、IP地址规划、VLAN划分等关键环节。此外,我们还将探讨无线工业网络(Wi-Fi、LoRa、NB-IoT等)的部署技巧和注意事项,以及如何构建安全可靠的无线通信链路。 第四章:工业网络安全防护体系构建 随着工业网络连接的日益紧密,网络安全问题变得尤为突出。本章将系统地阐述工业网络安全防护体系的构建。我们将从工业控制系统(ICS)的特点出发,分析其面临的独特安全风险,例如操作技术(OT)与信息技术(IT)融合带来的挑战,以及传统安全措施在OT环境下的局限性。本章将深入讲解工业网络安全的关键技术,包括防火墙、入侵检测/防御系统(IDS/IPS)、VPN、访问控制、身份认证、数据加密等,并结合工业场景,阐述它们的具体应用和配置方法。我们将强调纵深防御策略的实施,即通过多层次的安全控制,构建一个全方位的安全防护网。此外,本章还将讨论安全审计、漏洞管理、事件响应以及人员安全意识培训等重要方面,帮助读者建立起一套全面、有效的工业网络安全防护体系,保障工业生产的稳定和数据安全。 第五章:工业通信网络性能优化与故障诊断 一个高效、稳定的工业通信网络是实现流畅生产的关键。本章将聚焦于工业通信网络性能的优化与故障诊断。我们将深入分析影响网络性能的各种因素,例如带宽利用率、延迟、丢包率、抖动等,并提供行之有效的优化方法,包括流量工程、QoS(服务质量)设置、网络拥塞控制等。我们将探讨如何通过合理的网络设计和配置,最大限度地提升数据传输的效率和实时性。在故障诊断方面,本章将介绍一系列实用工具和技术,例如网络抓包分析、ping和traceroute命令的应用、端口镜像、以及专业的网络监控软件。我们将详细讲解如何通过分析网络流量和日志信息,快速定位和排除各种网络故障,例如连接中断、数据错误、性能下降等。通过本章的学习,读者将掌握优化工业网络性能和解决常见网络问题的必备技能。 第六章:工业物联网(IIoT)与边缘计算在网络中的应用 工业物联网(IIoT)的兴起正在深刻地改变工业自动化格局,而边缘计算为IIoT的部署提供了强大的支持。本章将深入探讨IIoT和边缘计算在工业通信网络中的具体应用。我们将首先介绍IIoT的核心概念、关键技术(如传感器、执行器、通信协议、数据采集与处理平台)以及其为工业生产带来的价值,例如提高生产效率、降低运营成本、实现预测性维护等。随后,我们将重点讲解边缘计算在IIoT中的作用,包括如何在靠近数据源的设备端进行数据预处理、分析和决策,从而减轻云端压力,降低延迟,提高响应速度。本章将通过具体的案例分析,展示如何利用IIoT和边缘计算技术,构建智能工厂、智慧能源管理系统、远程监控与诊断平台等。我们将讨论相关的网络架构设计、数据集成、安全考量以及部署挑战。 第七章:未来工业通信技术展望:5G、AI与工业网络的深度融合 面向未来,5G通信技术和人工智能(AI)将与工业网络发生更深度的融合,催生出前所未有的机遇。本章将展望这些前沿技术如何重塑工业通信的未来。我们将详细介绍5G技术在工业场景下的优势,例如超高的带宽、极低的延迟、海量连接能力,以及它们如何支持实时控制、高清视频监控、AR/VR辅助操作等高要求的应用。同时,我们将探讨AI如何在工业网络中发挥关键作用,包括智能网络管理、预测性维护、异常检测、自动化故障排除、以及优化生产调度等。本章将重点关注5G与AI的结合,例如利用AI分析5G网络数据,实现更智能的网络优化和资源分配;或者利用5G为AI模型提供实时数据支持,赋能更高级别的工业自动化。我们将分析这些融合技术将带来的潜在影响,包括提升生产智能化水平、创造新的商业模式以及对相关领域人才的需求。 本书内容丰富,结构清晰,语言通俗易懂,既适合初学者建立系统性的知识框架,也能够为经验丰富的工程师提供深入的参考和启发。我们相信,通过对本书内容的学习和实践,读者将能够更好地应对工业自动化领域日益增长的通信技术挑战,为推动工业的智能化和数字化转型贡献力量。

用户评价

评分

我拿到这本书的时候,就被它厚实的纸张和清晰的排版所吸引。作为一名在自动化领域摸爬滚打了多年的工程师,我深知一个扎实的技术基础对于应对日益复杂的工业挑战至关重要。这本书的第二版,意味着它在第一版的基础上进行了更新和完善,这对于我来说是极大的福音。我尤其关注书中关于网络安全的部分,因为在工业控制领域,网络安全的重要性不言而喻,一旦出现漏洞,后果不堪设想。我希望书中能详细介绍工业控制网络面临的各种安全威胁,以及相应的防护措施,比如防火墙、入侵检测、数据加密等。此外,我也非常期待书中关于诊断和故障排除的内容。在生产一线,一旦控制网络出现问题,往往会导致生产停滞,造成巨大的经济损失。因此,一本能够提供系统性的诊断方法和故障排除思路的书籍,对于我来说是无价的。我希望书中能包含各种常见故障的分析,以及解决这些故障的步骤和工具,这样我在遇到问题时,就能更快地定位原因,并采取有效的措施。总而言之,这本书不仅仅是一本技术书籍,更是一套解决实际问题的工具箱,我非常看好它能够为我带来新的启发和解决方案。

评分

这本书的封面设计就吸引了我,那种沉稳而又充满科技感的配色,再加上“工业控制网络技术”这个名字,瞬间就点燃了我对它的好奇心。我一直觉得,工业控制领域是现代制造业的神经系统,而网络技术就是这神经系统里最重要的一环。这本书的出现,正是我一直在寻找的,一本能够系统讲解工业控制网络技术,而且是最新第二版,这让我觉得内容会非常贴合当前的技术发展趋势。我尤其期待书中对工业以太网、现场总线以及新一代工业物联网(IIoT)技术的深入阐述。毕竟,随着工业4.0的推进,传统的控制系统正在经历一场深刻的网络化变革,而这本书似乎就是这场变革的指南针,指引我们走向更智能、更高效的生产未来。我希望书中能够有大量的案例分析,能够让我理解这些复杂的理论是如何在实际生产环境中落地应用的,而不是仅仅停留在理论层面。同时,我也希望它能对不同类型的工业控制网络(如Modbus, Profibus, EtherNet/IP, PROFINET等)的优缺点、适用场景以及组网方式进行详细的对比和分析,这样我在实际工作中选择和设计网络时,就能有更清晰的依据。这本书的出版,无疑为广大工业界的技术人员提供了一本宝贵的参考资料,我迫不及待地想要深入其中,去探索工业控制网络的奥秘。

评分

这本《工业控制网络技术-第2版》,从名字就能看出其专业性和权威性。我是一名曾经参与过大型自动化项目实施的工程师,深知在实际工程中,如何设计、部署和维护稳定可靠的工业控制网络是一项巨大的挑战。我非常看重书中在可靠性、实时性和鲁棒性方面的论述。毕竟,工业现场的环境往往非常恶劣,各种电磁干扰、温度变化等都会对网络传输造成影响。我希望书中能够详细介绍如何选择合适的工业网络拓扑结构,如何进行线缆选型和敷设,以及如何进行有效的接地和屏蔽,以最大限度地提高网络的抗干扰能力。同时,对于工业现场的数据传输,实时性是至关重要的。我希望书中能够深入讲解不同通信协议在实时性方面的表现,以及如何通过优化网络设计和参数配置来满足严格的实时性要求。此外,我非常期待书中能够对工业现场常见的故障模式进行分析,并提供实用的故障排除和诊断技巧,这对于保证生产线的连续运行至关重要。这本书的内容,应该能够帮助我巩固和提升在这些关键领域的专业知识。

评分

这本书的内容,尤其是其第二版,让我充满了期待。作为一名正在学习工业自动化技术的学生,我深知理解工业控制网络的底层原理和发展趋势对于未来的职业生涯至关重要。我希望这本书能够清晰地阐释不同工业通信协议(如CAN总线、DeviceNet、CC-Link等)的工作机制、数据传输方式以及各自的优势劣势,这样我才能在概念层面有一个透彻的理解。同时,我也非常期待书中能够对新兴的工业通信技术,例如5G在工业物联网中的应用、TSN(时间敏感网络)等进行介绍。这些技术正在深刻地改变着工业自动化的面貌,而我渴望通过这本书来跟上时代的步伐。此外,我希望书中能够包含丰富的图示和流程图,以便于我理解复杂的网络拓扑结构和数据交互过程。学习理论知识固然重要,但能够将这些理论与实际应用场景相结合,对我来说同样重要。如果书中能提供一些小型实验的指导或者模拟环境的搭建方法,那将是再好不过了。这本书的出现,为我们这些年轻的从业者提供了一个宝贵的学习平台,我对其寄予厚望。

评分

当我第一眼看到这本书的封面,就觉得它是一本非常实用的参考书。我一直认为,工业控制网络不仅仅是简单的连接,它更是实现智能化生产的关键。这本书的第二版,一定是对第一版内容的更新和优化,这让我非常感兴趣。我尤其希望书中能够深入探讨如何将云计算、大数据分析与工业控制网络技术相结合,以实现更高级别的智能化和预测性维护。例如,通过收集大量的网络运行数据,分析设备状态,提前预警潜在的故障,从而减少非计划停机时间。此外,我非常关心书中关于工业网络集成的内容。在实际项目中,我们经常会遇到不同品牌、不同协议的设备需要互联互通的问题。我希望书中能够提供有效的解决方案,例如网关的应用、协议转换器的选择以及统一的数据模型等,以帮助我们克服这些集成难题。我期待这本书能够为我带来一些前沿的思路和实用的方法,帮助我更好地应对工业数字化转型带来的挑战,实现更高效、更智能的生产。

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