《现场总线控制技术》教学大纲
6页1、现场总线控制技术课程教学大纲课程名称:现场总线控制技术(Technology of Field Bus Control System )课程代号:02332150学时数:38(实验 6学时) 学分数:2适用专业:自动化、电气工程及其自动化执笔人:徐晓光一、本课程的性质、任务和作用本课程综合了电子、仪器仪表、计算机技术和网络技术的最新发展成果,旨在介绍现场总线这一自控领域的新技术,使学生了解工业自动化领域当今世界自控技术的研究热点和发展方向。本课程的主要任务是使学生在了解工业自动化的发展历程以及在现场总线技术中使用的基础知识的基础上,掌握目前在工业现场使用最多的PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA的基本原理和具体应用,对工业以太网技术、AS-i技术及与现场总线密切相关的OPC技术和IEC61131-3编程语言等新技术也要有所认识。通过本课程的学习能独立承担和开展现场总线控制系统相关的研究工作。二、本课程的相关课程可编程序控制器、可视化数据处理技术、计算机控制技术,机电传动与控制,单片机原理与应用,自动控制原理等课程三、本课程的基本内容及要求(二)基本内容第1章 概述11 现场总
2、线的基本概念12 现场总线的特点13 现场总线的现状14 现场总线的未来第2章 数据通信基础21 通信模型22 数据传输23 传输媒体24 传输数据编码25 数据通信接口26 差错检测与校正27 多路复用技术第3章 现场总线体系结构31 网络体系结构概述32 开放系统互连参考模型中的若干重要概念33 现场总线体系结构的建立及特点34 现场总线网络的拓扑结构第4章 媒体访问控制技术41 媒体访问控制技术概述42 集中控制型受控访问方法43 ALOHA随机访问方法44 CSMA 随机访问方法45 物理环访问方法46 令牌总线访问方法第5章 位传输现场总线51 位传输总线概述52 汽车总线的分类53 CAN总线体系结构及协议标准54 CAN控制器55 CAN总线收发器56 CAN节点的实现57 CAN总线应用系统设计58 CAN与其它位传输总线的比较第6章 设备现场总线61 设备现场总线概述62 Profibus 总线的产生及特点63 Profibus 总线体系结构64 Profibus 产品开发65 Profibus 现场总线控制系统应用66 Profibus 与其它设备现场总线的比较第7
3、章 FF现场总线71概述72 基金会现场总线种类及体系结构73 FF-H1 物理层74 FF-H1 通信栈75 FF-H1 用户层76 网络管理77 系统管理78 FF-H179 基金会现场总线控制系统的设计第8章 工业以太网81 工业以太网概述82 工业以太网体系结构83 工业以太网基本特性84 高速以太网现场总线 FF-HSE85 FF-HSE 与其它工业以太网的比较第9章 现场总线控制系统的设计与集成91 企业信息网的一般组成92 现场总线控制系统的一般设计应用过程93 现场总线控制系统的集成技术931 连接设备的应用932 OPC技术(二)基本要求第1章 概述了解现场总线与现场总线控制系统的现状与发展,了解现场总线与现场总线控制系统的特点。第2章 数据通信基础掌握通信模型、数据传输、传输媒体、传输数据编码、数据通信接口和差错检测与校正的概念及方法,了解多路复用技术的构成及使用方法。第3章 现场总线体系结构了解网络体系结构的基本概念,掌握开放系统互连参考模型中的若干重要概念及 现场总线体系结构的建立方法和特点,了解现场总线网络的拓扑结构。第4章 媒体访问控制技术了解媒体访问控制技
4、术的概念,掌握集中控制型受控访问方法,了解ALOHA随机访问方法和CSMA随机访问方法,了解物理环访问方法和令牌总线访问方法。第5章 位传输现场总线了解位传输总线的基本概念,和汽车总线的分类,了解CAN总线体系结构及协议标准,了解CAN控制器、CAN总线收发器、CAN节点的实现方法,了解CAN总线应用系统设计的基本方法。第6章 设备现场总线了解设备现场总线的基本概念,掌握Profibus总线的特点、体系结构和产品开发的基本方法。第7章 FF现场总线了解基金会现场总线种类及体系结构,了解FF-H1物理层、FF-H1通信栈、FF-H1用户层以及FF的网络管理系统。第8章 工业以太网了解工业以太网体系结构和基本特性,了解高速以太网现场总线 FF-HSE。第9章 现场总线控制系统的设计与集成了解企业信息网的一般组成,了解现场总线控制系统的一般设计应用过程,掌握一种现场总线控制系统的集成技术,了解连接设备的应用方法,了解OPC技术及其应用。四、实验内容及要求实验内容主要让学生了解现场总线的基本原理和结构,以西门子Profibus 总线为例,学习现场总线规范,通讯控制芯片,接口设计及应用编程和操作
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