工業控製網絡技術-第2版

工業控製網絡技術-第2版 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

張帆 著
圖書標籤:
  • 工業控製
  • 網絡安全
  • SCADA
  • PLC
  • DCS
  • Modbus
  • Profinet
  • Ethernet/IP
  • 自動化
  • 通信協議
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店鋪: 學嚮美圖書專營店
齣版社: 機械工業齣版社
ISBN:9787111519782
商品編碼:29596809578
包裝:平裝-膠訂
開本:16
齣版時間:2016-03-01

具體描述


內容介紹
隨著電子技術、計算機技術和自動控製技術的飛速發展,工業自動化水平迅速*高。人們對工業自動化係統的要求越來越高,各種各樣種類繁多的自動控製裝置、遠程或特種場所的監控設備在工業控製*域的大量使用,使得現代的自動控製係統越來越龐大、復雜。為瞭讓各種各樣的自動控製裝置協調工作,管理人員隨時能準確的掌握生産現場的實時數據。“工業控製網絡技術”的廣泛應用有效的解決瞭自動控製係統的分布控製和遠程監控。本書重點放在對工業控製網絡技術基本概念、原理,以及對“現場zoxg綫”、“工業以太網”、“DCS集散控製係統”和“工業控製儀錶”的典型應用的介紹上;注重對學生技術應用能力及分析問題、解決問題能力的培養,有利於學生對技術知識的靈活應用及畢業後的自學。本書以三年製高職高專學生為主要閱讀對象。適用的專業包括:“電氣自動化技術”、“電力係統自動化技術”、“儀錶控製技術”、“機電1體化技術”、“應用電子技術”、“數控技術”。對於不同的專業選用本書作為教材使用時,可對書中的內容作適*刪減。建議教學時數為60學時,其中,理論教學為40學時,上機實驗、實訓20學時。

目錄
目錄 qiax言 *1章導論 11計算機網絡的發展概況 111*1階段:麵嚮終端分布的 計算機通信網 112*二階段:分組交換數據網

目錄

qiax言

1 章導論

1
1 計算機網絡的發展概況

1
1 1 *1階段:麵嚮終端分布的

計算機通信網

1
1 2 *二階段:分組交換數據網

PSD*

1
1 3 第三階段:局域網( LA* )、

互聯網( Ixterxet )和綜閤業務

數字網( ISD*

1
1 4 第四階段:第四代計算機網絡

1
2 計算機網絡的基本概念

1
2 1 計算機網絡的定義和分類

1
2 2 計算機網絡的結構與功能

1
2 3 計算機網絡的作用

1
3 工業控製網絡的特點與趨勢

1
3 1 工業控製網絡的迴顧

1
3 2 現場zoxg綫控製係統

1
3 3 工業以太網

1
3 4 工業控製網絡的發展趨勢

本章小結

思考與練xi

2 章計算機網絡基礎

2
1 網絡數據通信基礎

2
1 1 基本概念

2
1 2 數據編碼技術

2
1 3 數據傳輸技術

2
1 4 數據交換技術

2
1 5 傳輸介質

2
1 6 媒體訪問控製

2
1 7 差錯控製技術

2
2 計算機網絡體係結構

2
2 1 基本概念

2
2 2OSI 參考模型

2
2 3TCP/IP 參考模型

2
2 4OSI TCP/IP 參考模型的

比較

本章小結

思考與練xi

3 章工業控製網絡的基本構成

3
1 工業控製網絡概述

3
1 1 工業控製網絡的産生和發展

3
1 2 工業控製網絡與工業企業網

3
2 典型的工業企業網

3
2 1 工業企業網的體係結構

3
2 2 建立工業企業網的策略

3
2 3 工業企業網的應用

3
3 工業控製網絡

3
3 1 集散控製係統

3
3 2 現場zoxg綫

3
3 3 工業以太網

本章小結

思考與練xi

4 章現場zoxg綫及其應用

4
1 現場zoxg綫概述

4
1 1 現場zoxg綫的發展曆程

4
1 2 現場zoxg綫的特點

4
2PROFIBUS 介紹

4
2 1PROFIBUS 在工廠自動化係統

中的位置

4
2 2PROFIBUS 控製係統的組成

4
2 3PROFIBUS 網絡協議

4
3S7 係列 PLC PROFIBUS DP 應用

4
3 1PROFIBUS 基礎

4
3 2PLC 作為主站連接 ET 200

PROFIBUS
DP 通信

4
4 通過 PROFIBUS 與第三方設備通信

4
5PROFIBUS 自由*二層通信

4
6 特殊環境下的 PROFIBUS 網絡

4
6 1H 係統中的 PROFIBUS DP

4
6 2 工藝控製中的 PROFIBUS DP

4
7 其他類型的現場zoxg綫

4
7 1 基金會現場zoxg綫簡介

4
7 2LoxWorks 簡介

本章小結

思考與練xi

5 章工業以太網及其應用

5
1 工業以太網概述

5
2S7 300 的以太網應用

5
3PROFI*ET IO CBA

5
4PROFI*ET IO 的應用實例

5
5 基於 TIA PORTAL (博途)的

網絡視圖

5
5 1TIA PORTAL (博途)簡介



5
5 2 TIA PORTAL (博途)中

進行 PROFI*ET IO 的組態

5
6 西門子通信zoxg結

本章小結

思考與練xi

6 章過程控製中的網絡技術

6
1 過程控製係統概述

6
1 1 過程控製係統的基本概念

6
1 2 過程控製係統的組成及分類

6
1 3 過程控製係統的過渡過程及

性能指標

6
1 4 過程控製係統的發展概況

6
2 過程控製係統的數學模型

6
2 1 被控過程的數學模型

6
2 2 解析*建立過程的數學模型

6
3 過程控製係統的基本控製規律

6
3 1 基本控製規律

6
3 2 控製器參數對過渡過程的影響

本章小結

思考與練xi

7 章工業控製網絡的設計與組建

7
1 工業控製網絡的集成設計

7
1 1 工業控製網絡係統集成方*

7
1 2 工業控製網絡係統集成的原則

7
2 工業控製網絡的組建

7
2 1 確定係統任務

7
2 2 基於現場zoxg綫的工業控製網絡

構建

7
3 應用實例

7
3 1 工業控製網絡在煙草行業

的應用

7
3 2 工業控製網絡在汽車製造行業

的應用

7
3 3 工業控製網絡在鋼鐵行業連鑄機

控製中的應用

本章小結

思考與練xi

參考文獻

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顯示全部信息

深入淺齣,引領未來:現代通信與工業自動化融閤的實踐指南 在信息技術爆炸式發展的今天,工業自動化正經曆著前所未有的變革。從傳統的機械控製到如今高度互聯、智能化的生産模式,通信技術扮演著至關重要的角色。本書旨在為廣大工程師、技術人員和相關專業學生提供一個全麵、深入的學習平颱,聚焦於現代通信技術在工業自動化領域的集成與應用。我們不局限於單一的技術講解,而是著眼於工業現場的實際需求,將理論知識與實踐經驗相結閤,幫助讀者理解並掌握如何構建、優化和管理高效、可靠、安全的工業通信網絡。 第一章:工業自動化網絡概覽與發展趨勢 本章將為讀者勾勒齣工業自動化網絡的宏觀圖景。我們將從工業自動化的基本概念入手,闡述其在現代工業生産中的核心作用。隨後,我們將深入剖析工業自動化網絡的發展曆程,從最初的點對點通信,到如今復雜的現場總綫和工業以太網,清晰地展現技術的演進軌跡。重點將放在當前和未來工業網絡的發展趨勢上,包括工業物聯網(IIoT)的崛起、邊緣計算的應用、5G技術在工業場景的潛力、以及人工智能(AI)和機器學習(ML)如何賦能工業網絡的智能化。我們還將討論數字化轉型對工業通信提齣的新要求,以及這些要求如何驅動技術的創新和應用。通過本章的學習,讀者將對工業自動化網絡的現狀和未來有一個清晰的認識,為後續深入學習打下堅實的基礎。 第二章:工業通信協議解析與選型策略 選擇閤適的通信協議是構建高效工業網絡的基石。本章將對工業通信領域最常用、最具代錶性的協議進行深入解析。我們將詳細介紹各種現場總綫協議,如PROFIBUS、PROFINET、DeviceNet、CANopen等,闡述它們的通信原理、數據交換方式、拓撲結構以及在不同應用場景下的優劣勢。同時,我們將聚焦於當前主流的工業以太網協議,包括EtherNet/IP、EtherCAT、Modbus TCP/IP等,分析它們在實時性、帶寬、靈活性和互操作性方麵的特點。除瞭這些傳統協議,我們還將探討一些新興的工業通信協議,並展望它們未來的發展前景。更重要的是,本章將提供一套係統的協議選型策略。我們將從應用需求、實時性要求、網絡規模、成本效益、兼容性以及廠商支持等多個維度進行分析,指導讀者如何根據具體的工業場景和技術要求,做齣最優的通信協議選擇。 第三章:工業網絡硬件架構與部署實踐 工業網絡的穩定運行離不開可靠的硬件支持。本章將深入探討工業網絡硬件的組成部分及其部署實踐。我們將詳細介紹各種工業網絡設備,包括工業交換機、路由器、網關、通信處理器、無綫接入點等,分析它們的功能特性、性能指標以及在不同網絡層麵的應用。特彆地,我們將重點關注工業級硬件的設計理念,例如其對惡劣環境(高溫、低溫、潮濕、粉塵、電磁乾擾等)的耐受能力,以及冗餘設計和高可靠性保障。在部署實踐方麵,本章將提供詳細的指導,涵蓋網絡拓撲設計(星型、總綫型、環型、混閤型等)、綫纜選擇與敷設、連接器類型、IP地址規劃、VLAN劃分等關鍵環節。此外,我們還將探討無綫工業網絡(Wi-Fi、LoRa、NB-IoT等)的部署技巧和注意事項,以及如何構建安全可靠的無綫通信鏈路。 第四章:工業網絡安全防護體係構建 隨著工業網絡連接的日益緊密,網絡安全問題變得尤為突齣。本章將係統地闡述工業網絡安全防護體係的構建。我們將從工業控製係統(ICS)的特點齣發,分析其麵臨的獨特安全風險,例如操作技術(OT)與信息技術(IT)融閤帶來的挑戰,以及傳統安全措施在OT環境下的局限性。本章將深入講解工業網絡安全的關鍵技術,包括防火牆、入侵檢測/防禦係統(IDS/IPS)、VPN、訪問控製、身份認證、數據加密等,並結閤工業場景,闡述它們的具體應用和配置方法。我們將強調縱深防禦策略的實施,即通過多層次的安全控製,構建一個全方位的安全防護網。此外,本章還將討論安全審計、漏洞管理、事件響應以及人員安全意識培訓等重要方麵,幫助讀者建立起一套全麵、有效的工業網絡安全防護體係,保障工業生産的穩定和數據安全。 第五章:工業通信網絡性能優化與故障診斷 一個高效、穩定的工業通信網絡是實現流暢生産的關鍵。本章將聚焦於工業通信網絡性能的優化與故障診斷。我們將深入分析影響網絡性能的各種因素,例如帶寬利用率、延遲、丟包率、抖動等,並提供行之有效的優化方法,包括流量工程、QoS(服務質量)設置、網絡擁塞控製等。我們將探討如何通過閤理的網絡設計和配置,最大限度地提升數據傳輸的效率和實時性。在故障診斷方麵,本章將介紹一係列實用工具和技術,例如網絡抓包分析、ping和traceroute命令的應用、端口鏡像、以及專業的網絡監控軟件。我們將詳細講解如何通過分析網絡流量和日誌信息,快速定位和排除各種網絡故障,例如連接中斷、數據錯誤、性能下降等。通過本章的學習,讀者將掌握優化工業網絡性能和解決常見網絡問題的必備技能。 第六章:工業物聯網(IIoT)與邊緣計算在網絡中的應用 工業物聯網(IIoT)的興起正在深刻地改變工業自動化格局,而邊緣計算為IIoT的部署提供瞭強大的支持。本章將深入探討IIoT和邊緣計算在工業通信網絡中的具體應用。我們將首先介紹IIoT的核心概念、關鍵技術(如傳感器、執行器、通信協議、數據采集與處理平颱)以及其為工業生産帶來的價值,例如提高生産效率、降低運營成本、實現預測性維護等。隨後,我們將重點講解邊緣計算在IIoT中的作用,包括如何在靠近數據源的設備端進行數據預處理、分析和決策,從而減輕雲端壓力,降低延遲,提高響應速度。本章將通過具體的案例分析,展示如何利用IIoT和邊緣計算技術,構建智能工廠、智慧能源管理係統、遠程監控與診斷平颱等。我們將討論相關的網絡架構設計、數據集成、安全考量以及部署挑戰。 第七章:未來工業通信技術展望:5G、AI與工業網絡的深度融閤 麵嚮未來,5G通信技術和人工智能(AI)將與工業網絡發生更深度的融閤,催生齣前所未有的機遇。本章將展望這些前沿技術如何重塑工業通信的未來。我們將詳細介紹5G技術在工業場景下的優勢,例如超高的帶寬、極低的延遲、海量連接能力,以及它們如何支持實時控製、高清視頻監控、AR/VR輔助操作等高要求的應用。同時,我們將探討AI如何在工業網絡中發揮關鍵作用,包括智能網絡管理、預測性維護、異常檢測、自動化故障排除、以及優化生産調度等。本章將重點關注5G與AI的結閤,例如利用AI分析5G網絡數據,實現更智能的網絡優化和資源分配;或者利用5G為AI模型提供實時數據支持,賦能更高級彆的工業自動化。我們將分析這些融閤技術將帶來的潛在影響,包括提升生産智能化水平、創造新的商業模式以及對相關領域人纔的需求。 本書內容豐富,結構清晰,語言通俗易懂,既適閤初學者建立係統性的知識框架,也能夠為經驗豐富的工程師提供深入的參考和啓發。我們相信,通過對本書內容的學習和實踐,讀者將能夠更好地應對工業自動化領域日益增長的通信技術挑戰,為推動工業的智能化和數字化轉型貢獻力量。

用戶評價

評分

我拿到這本書的時候,就被它厚實的紙張和清晰的排版所吸引。作為一名在自動化領域摸爬滾打瞭多年的工程師,我深知一個紮實的技術基礎對於應對日益復雜的工業挑戰至關重要。這本書的第二版,意味著它在第一版的基礎上進行瞭更新和完善,這對於我來說是極大的福音。我尤其關注書中關於網絡安全的部分,因為在工業控製領域,網絡安全的重要性不言而喻,一旦齣現漏洞,後果不堪設想。我希望書中能詳細介紹工業控製網絡麵臨的各種安全威脅,以及相應的防護措施,比如防火牆、入侵檢測、數據加密等。此外,我也非常期待書中關於診斷和故障排除的內容。在生産一綫,一旦控製網絡齣現問題,往往會導緻生産停滯,造成巨大的經濟損失。因此,一本能夠提供係統性的診斷方法和故障排除思路的書籍,對於我來說是無價的。我希望書中能包含各種常見故障的分析,以及解決這些故障的步驟和工具,這樣我在遇到問題時,就能更快地定位原因,並采取有效的措施。總而言之,這本書不僅僅是一本技術書籍,更是一套解決實際問題的工具箱,我非常看好它能夠為我帶來新的啓發和解決方案。

評分

這本書的內容,尤其是其第二版,讓我充滿瞭期待。作為一名正在學習工業自動化技術的學生,我深知理解工業控製網絡的底層原理和發展趨勢對於未來的職業生涯至關重要。我希望這本書能夠清晰地闡釋不同工業通信協議(如CAN總綫、DeviceNet、CC-Link等)的工作機製、數據傳輸方式以及各自的優勢劣勢,這樣我纔能在概念層麵有一個透徹的理解。同時,我也非常期待書中能夠對新興的工業通信技術,例如5G在工業物聯網中的應用、TSN(時間敏感網絡)等進行介紹。這些技術正在深刻地改變著工業自動化的麵貌,而我渴望通過這本書來跟上時代的步伐。此外,我希望書中能夠包含豐富的圖示和流程圖,以便於我理解復雜的網絡拓撲結構和數據交互過程。學習理論知識固然重要,但能夠將這些理論與實際應用場景相結閤,對我來說同樣重要。如果書中能提供一些小型實驗的指導或者模擬環境的搭建方法,那將是再好不過瞭。這本書的齣現,為我們這些年輕的從業者提供瞭一個寶貴的學習平颱,我對其寄予厚望。

評分

當我第一眼看到這本書的封麵,就覺得它是一本非常實用的參考書。我一直認為,工業控製網絡不僅僅是簡單的連接,它更是實現智能化生産的關鍵。這本書的第二版,一定是對第一版內容的更新和優化,這讓我非常感興趣。我尤其希望書中能夠深入探討如何將雲計算、大數據分析與工業控製網絡技術相結閤,以實現更高級彆的智能化和預測性維護。例如,通過收集大量的網絡運行數據,分析設備狀態,提前預警潛在的故障,從而減少非計劃停機時間。此外,我非常關心書中關於工業網絡集成的內容。在實際項目中,我們經常會遇到不同品牌、不同協議的設備需要互聯互通的問題。我希望書中能夠提供有效的解決方案,例如網關的應用、協議轉換器的選擇以及統一的數據模型等,以幫助我們剋服這些集成難題。我期待這本書能夠為我帶來一些前沿的思路和實用的方法,幫助我更好地應對工業數字化轉型帶來的挑戰,實現更高效、更智能的生産。

評分

這本《工業控製網絡技術-第2版》,從名字就能看齣其專業性和權威性。我是一名曾經參與過大型自動化項目實施的工程師,深知在實際工程中,如何設計、部署和維護穩定可靠的工業控製網絡是一項巨大的挑戰。我非常看重書中在可靠性、實時性和魯棒性方麵的論述。畢竟,工業現場的環境往往非常惡劣,各種電磁乾擾、溫度變化等都會對網絡傳輸造成影響。我希望書中能夠詳細介紹如何選擇閤適的工業網絡拓撲結構,如何進行綫纜選型和敷設,以及如何進行有效的接地和屏蔽,以最大限度地提高網絡的抗乾擾能力。同時,對於工業現場的數據傳輸,實時性是至關重要的。我希望書中能夠深入講解不同通信協議在實時性方麵的錶現,以及如何通過優化網絡設計和參數配置來滿足嚴格的實時性要求。此外,我非常期待書中能夠對工業現場常見的故障模式進行分析,並提供實用的故障排除和診斷技巧,這對於保證生産綫的連續運行至關重要。這本書的內容,應該能夠幫助我鞏固和提升在這些關鍵領域的專業知識。

評分

這本書的封麵設計就吸引瞭我,那種沉穩而又充滿科技感的配色,再加上“工業控製網絡技術”這個名字,瞬間就點燃瞭我對它的好奇心。我一直覺得,工業控製領域是現代製造業的神經係統,而網絡技術就是這神經係統裏最重要的一環。這本書的齣現,正是我一直在尋找的,一本能夠係統講解工業控製網絡技術,而且是最新第二版,這讓我覺得內容會非常貼閤當前的技術發展趨勢。我尤其期待書中對工業以太網、現場總綫以及新一代工業物聯網(IIoT)技術的深入闡述。畢竟,隨著工業4.0的推進,傳統的控製係統正在經曆一場深刻的網絡化變革,而這本書似乎就是這場變革的指南針,指引我們走嚮更智能、更高效的生産未來。我希望書中能夠有大量的案例分析,能夠讓我理解這些復雜的理論是如何在實際生産環境中落地應用的,而不是僅僅停留在理論層麵。同時,我也希望它能對不同類型的工業控製網絡(如Modbus, Profibus, EtherNet/IP, PROFINET等)的優缺點、適用場景以及組網方式進行詳細的對比和分析,這樣我在實際工作中選擇和設計網絡時,就能有更清晰的依據。這本書的齣版,無疑為廣大工業界的技術人員提供瞭一本寶貴的參考資料,我迫不及待地想要深入其中,去探索工業控製網絡的奧秘。

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