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第1章　现场总线概论1

1.1 现场总线的简介1

1.1.1 现场总线的基本概念1

1.1.2 现场总线分布式网络系统1

1.1.3 现场总线自动控制系统2

1.2 现场总线的特点2

1.2.1 现场总线系统的结构特点2

1.2.2 现场总线系统的技术特点3

1.2.3 现场总线系统的优势3

1.3 现场总线的起源与发展趋势4

1.3.1 现场总线标准的起源和发展4

1.3.2 现场总线与仪器仪表的结合4

1.3.3 现场总线开放统一和几种标准共存的发展方向5

1.4.1 开放系统互连参考模型的结构7

1.4 现场总线开放系统互连模型基础7

1.4.2 开放系统互连参考模型的功能8

1.4.3　现场总线通信协议模型14

第2章　现场总线协议规范15

2.1 FF现场总线协议规范15

2.1.1 FF现场总线协议的主要技术特点15

2.1.2 系统的主要组成部分及其相互关系16

2.1.3　FF现场总线网络通信协议17

2.2 LonWorks现场总线协议规范18

2.2.1 LonWorks现场总线协议的主要技术特点19

2.2.2 系统的主要组成部分及其相互关系19

2.2.3 LonWorks现场总线通信协议20

2.3 Profibus现场总线协议规范22

2.3.1 Profibus现场总线协议的主要技术特点22

2.3.2 系统的主要组成部分及其相互关系24

2.3.3　Profibus通信协议24

2.4.1 CAN现场总线协议的主要技术特点27

2.4 CAN现场总线协议规范27

2.4.2 CAN现场总线的分层结构28

2.4.3 CAN通信协议29

2.5 DeviceNet现场总线协议规范30

2.5.1 DeviceNet现场总线协议的主要技术特点31

2.5.2　DeviceNet现场总线的分层结构31

2.5.3 DeviceNet通信协议32

2.6 HART的现场总线协议规范35

2.6.1 HART现场总线协议的主要技术特点35

2.6.2 HART通信协议的特点与优势36

2.6.3 HART通信协议37

2.7 Modbus的现场总线协议规范38

2.7.1 Modbus现场总线协议的主要技术特点38

2.7.2　Modbus传输方式39

2.7.3　Modbus通信协议40

2.8 ASi的现场总线协议规范42

2.8.1 ASi现场总线协议的主要技术特点43

2.8.2 ASi访问方式44

2.8.3　ASi通信协议45

第3章　全球重要企业的现场总线系统47

3.1 罗克韦尔（Rockwell）现场总线控制系统47

3.1.1 现场总线系统结构与功能47

3.1.2 现场总线系统软件49

3.1.3 现场总线系统设备50

3.2 西门子（Siemens）现场总线控制系统54

3.2.1 现场总线系统结构与功能54

3.2.2 现场总线系统软件55

3.2.3 现场总线系统设备57

3.3 ABB现场总线控制系统60

3.3.1 现场总线系统结构与功能60

3.3.2 现场总线系统软件62

3.3.3 现场总线系统设备62

3.4.1 现场总线系统结构与功能63

3.4 施耐德（Schneider）现场总线控制系统63

3.4.2 现场总线系统软件65

3.4.3 现场总线系统设备66

3.5 三菱（Mitsubishi）现场总线控制系统67

3.5.1 现场总线系统结构与功能67

3.5.2 现场总线系统软件70

3.5.3 现场总线系统设备71

3.6 欧姆龙（Omron）现场总线控制系统72

3.6.1 现场总线系统结构与功能72

3.6.2 现场总线系统软件74

3.6.3 现场总线系统设备75

3.7 中科博微现场总线控制系统76

3.7.1 现场总线系统软件76

3.7.2 现场总线系统设备77

3.8.1 现场总线系统结构与功能80

3.8 浙大中控现场总线控制系统80

3.8.2 现场总线系统软件81

3.8.3 现场总线系统设备82

第4章 现场总线系统的设计规划与应用85

4.1 企业网络系统的一般原理85

4.1.1 企业网络系统的设计原则86

4.1.2 企业网络系统的设计内容87

4.1.3 企业网络的数据库系统88

4.1.4 企业生产过程的集散控制系统（DCS）91

4.2 现场总线系统的一般设计应用过程92

4.2.1 现场总线系统的设计原则92

4.2.2 现场总线系统的网络与控制设计93

4.2.3 现场总线软件设计开发与组态95

4.2.4 现场总线系统的运行、维护和故障诊断97

4.3 罗克韦尔现场总线锅炉控制系统设计应用98

4.3.1 锅炉对象的系统描述98

4.3.2　DeviceNet控制设备描述100

4.3.3 网络系统软件结构描述101

4.3.4 系统硬件与功能配置103

4.3.5 软件系统网络组态与通信配置105

4.3.6 系统控制算法设计与程序结构111

4.3.7 人机界面设计与实现117

4.3.8 现场总线锅炉控制应用结果122

4.4 西门子现场总线电厂输煤控制系统设计应用125

4.4.1 生产过程对象的系统描述125

4.4.2 网络系统功能描述126

4.4.3 控制系统组成描述127

4.4.4 西门子Profibus现场总线通信133

4.4.5 组态软件与系统组态137

4.4.6 西门子现场总线系统运行结果141

4.5 HART智能电动执行机构设计应用141

4.5.1 HART智能电动执行机构整体设计141

4.5.2 HART智能电动执行机构硬件设计143

4.5.3 HART智能电动执行机构软件设计153

4.5.4 HART电动执行机构实验测试164

第5章　现场总线系统的应用实例168

5.1 现场总线在流程工业的应用168

5.1.1 现场总线在煤矿行业的解决方案与应用实例168

5.1.2 现场总线在钢铁行业的应用实例179

5.1.3 现场总线在石油与化工行业的应用184

5.2 现场总线在工业制造中的应用198

5.2.1 机器制造现场总线系统应用实例198

5.2.2 现场总线在工业生产线的应用207

5.3 现场总线在环境与民用工程中的应用214

5.3.1 水与废水处理的现场总线系统214

5.3.2 现场总线在楼宇和建筑行业的应用227

5.4 现场总线在能源工程中的应用232

5.4.1 现场总线在电厂的应用232

5.4.2 现场总线在热能网行业的应用240

参考文献253