現代工業控制網絡與系統應用案例
王華忠 姜慶超
- 出版商: 機械工業
- 出版日期: 2025-09-01
- 售價: $414
- 語言: 簡體中文
- 頁數: 284
- ISBN: 7111790758
- ISBN-13: 9787111790754
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控制系統 Control-systems
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商品描述
現代工業控制網絡是工業控制系統和工業互聯網的中樞神經。現代工業控制網絡與系統內容繁多且不斷發展，其應用領域很廣泛。本書依據HMS公司對現場總線的調研結果，緊密結合實際應用案例，以市場占有率較高的幾類現場總線和工業以太網作為本書的重點進行介紹，包括FF和Profibus總線（PA和DP），Modbus（RTU和TCP）以及EtherNet/IP、ProfiNet和EtherCAT。本書對工業控制協議相關的網絡模型、報文結構、通信機制、網絡組態等均進行了深入討論和分析，並對 的EtherNetAPL和TSN通信技術進行了介紹。本書深入闡述了三個面向不同行業的工業控制網絡與系統應用案例，對相關的控制網絡與系統內容進行了深入剖析，從而幫助讀者 好地學習工業控制網絡與系統知識。 本書註重內容的系統性、準確性、新穎性與實用性，書中的程序都通過仿真或實物調試，可以指導讀者進行類似的工程開發。 本書可作為自動化、電氣工程及其自動化、機器人工程、智能制造等相關專業大學高年級本科生、研究生的參考教材，也可作為工業控制企業、自動化工程公司相關工程技術人員的參考書。
作者簡介
王華忠：副教授，長期從事控制系統建模與控制研究、工業控制系統設計與開發。發表核心期刊論文40余篇，其中SCI檢索2篇，EI檢索10余篇。負責和參與多項 自然科學基金、863項目以及橫向科研項目，作為項目負責人到款科研經費超過800萬。獲得上海市教學成果一等獎2項（2013年、2017年）、上海市育才獎（2016年）、華東理工大學教學貢獻獎（2016年）、華東理工大學育英獎一等獎（2009年）、羅克韋爾自動化教師獎（2015年）等獎項。
目錄大綱
第1章 現代工業控制網絡與系統基礎
1.1 工業控制網絡概述
1.1.1 從模擬信號到現場總線
1.1.2 從現場總線到工業以太網
1.1.3 現代工業控制網絡的發展
1.1.4 工業控制網絡信息傳輸及其性能表征
1.1.5 工業控制網絡的關鍵技術
1.1.6 工業無線通信
1.2 工業控制網絡技術基礎
1.2.1 串行通信及其應用案例
1.2.2 工業控制網絡的拓撲結構及其與計算機網絡的比較
1.2.3 網絡體系結構與參考模型
1.2.4 網絡傳輸介質與介質訪問控制
1.2.5 現代工業控制網絡對工業控制系統的支撐
1.3 物聯網及雲計算
1.3.1 物聯網及其典型通信協議
1.3.2 雲計算概述
1.3.3 雲計算的特征、技術與挑戰
1.3.4 邊緣計算
1.4 工業互聯網及智能傳感器
1.4.1 工業互聯網
1.4.2 工業互聯網中的智能傳感器
1.4.3 離散制造業典型傳感器及其在工業互聯網中的應用
1.5 工業控制網絡協議分析——以Modbus為例
1.5.1 Modbus協議概述
1.5.2 Modbus協議及報文解析
1.5.3 Modbus通信協議安全漏洞分析案例
1.5.4 工業控制網絡協議分析器
1.6 現代工業控制系統及其應用
1.6.1 集散控制系統及其應用
1.6.2 監控與數據采集系統及其應用
1.7 工業控制系統下位機編程與人機界面組態案例
1.7.1 下位機控制程序編程
1.7.2 人機界面組態
思考題
第2章 現場總線技術及其應用案例
2.1 現場總線的發展與種類
2.1.1 現場總線的發展與應用
2.1.2 主要的現場總線
2.2 HART協議及其應用
2.2.1 HART協議概述
2.2.2 HART協議模型
2.2.3 HART命令分析示例
2.3 Profibus現場總線及其應用
2.3.1 Profibus現場總線技術
2.3.2 ProfibusDP總線及其應用
2.3.3 ProfibusPA現場總線
2.3.4 基於Profibus現場總線的過程控制實驗系統
2.4 FF及其應用案例
2.4.1 FF概述
2.4.2 FF結構模型與協議
2.4.3 FF在流程工業的應用案例
2.5 單絞線以太網與高級物理層及其應用案例
2.5.1 單絞線以太網
2.5.2 高級物理層及其應用
思考題
第3章 工業以太網及其應用案例
3.1 工業以太網基礎知識
3.1.1 以太網及其結構模型
3.1.2 TCP
3.1.3 UDP
3.1.4 IP
3.1.5 主要的工業以太網
3.1.6 基於時間敏感網絡的新型工業以太網
3.2 Modbus TCP及其應用案例
3.2.1 基於Modbus TCP通信的協同式數據采集
3.2.2 S71200控制器與研華ADAM以太網模塊協同數據采集案例
3.2.3 基於PC的Modbus TCP分布式數據采集案例
3.3 ProfiNet工業以太網及其應用案例
3.3.1 ProfiNet工業以太網概述
3.3.2 ProfiNet協議的實時通信
3.3.3 ProfiNet IO
3.3.4 ProfiNet工業以太網應用案例
3.4 EtherNet/IP工業以太網
3.4.1 EtherNet/IP應用層協議CIP
3.4.2 EtherNet/IP通信協議模型與數據封裝
3.4.3 抓包分析EtherNet/IP工業
以太網報文
3.5 EtherCAT工業以太網
3.5.1 EtherCAT工業以太網概述
3.5.2 EtherCAT通信協議模型
3.5.3 EtherCAT的主站與從站及其分布時鐘
3.6 EtherNet/IP工業以太網在運動控制中的應用案例
3.6.1 運動控制實驗環境與設備
3.6.2 實驗系統網絡通信與運動控制編程
3.6.3 運動控制系統上位機人機界面設計
3.7 基於EtherCAT的運動控制與數據采集系統案例
3.7.1 系統實驗環境
3.7.2 建立工程並搜索設備
3.7.3 伺服驅動PDO配置
3.7.4 控制伺服運行
3.7.5 EtherCAT數據采集
思考題
第4章 城市汙水處理廠工業控制網絡與系統應用案例
4.1 案例背景與概述
4.2 某城市汙水處理廠工藝及其控制系統功能要求
4.2.1 汙水處理廠工藝流程
4.2.2 汙水處理廠控制系統功能要求
4.3 汙水處理廠SCADA系統設計
4.4 汙水處理廠控制設備選型與配置
4.4.1 遠程泵站PLC選型及VPN通信
4.4.21 #氧化溝PLC站設備配置與ControlNet網絡組態
4.4.33 #氧化溝PLC站設備配置
4.4.4 電源配置
4.5 汙水處理廠氧化溝PLC站控制程序開發
4.5.1 氧化溝汙水工藝控制要求與程序總體設計
4.5.21 #氧化溝PLC站硬件組態與軟件開發
4.5.33 #氧化溝PLC站控制軟件開發
4.6 遠程泵站與進水泵房典型設備PLC程序開發
4.7 汙水處理廠SCADA系統上位機軟件開發
4.7.1 上位機監控軟件功能
4.7.2 監控軟件開發
4.7.3 監控界面及其測試
思考題
第5章 離散制造業工業控制網絡與系統應用案例
5.1 引言
5.2 汽車安全氣囊引爆組件註塑工藝與設備
5.2.1 汽車安全氣囊引爆組件註塑工藝原理及生產現狀
5.2.
