级工业控制组网与组态技术
《工业控制网络与人机界面组态技术》电子教案 第五章网络互联设备
（3）网络的互操作 指网络中的计算机具有透明地访问对方资源的 能力，这种能力是建立在互联接和互通基础之 上，通过高层软件实现的。 注意：互联接、互通和互操作分别表示了不同 层次的内涵，互联接是网络连接的物质基础， 互通是通信手段，互操作是网络互联的最终目 的，只有解决好这三个层次上的问题才能真正 实现网络的“互联”。
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✓ 10BASET：100m ✓ 10BASE2：185m ✓ 10BSEE5：500m 2. 网络分段
在组建局域网时，往往需要进行网络分段。所 谓网络分段是指将一个大的网络系统分解成几 个小的局域网，然后通过网络互联设备（交换 机、网桥或路由器）将各个子网连接成一个整 体网络。
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3. 网络互联的类型
（1）网络互联的应用类型 局域网之间的互联 局域网与广域网之间的互联 局域网通过广域网与Internet之间的互联 多个远程局域网之间互联为广域网
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（2）互联局域网的类型 同构网络 所谓同构网络是指具有相同特性和性质的网络，也就
是说它们具有相同的通信协议，呈现给接入设备的 界面也相同。 异构网络 所谓异构网络是指具有完全不同的传输性质和通信协 议的网络。
有目的地转发数据帧。 网络层的互连设备 ✓ 主要设备有：路由器。 ✓ 功能：路径选择、拥塞控制和控制广播信息 ✓ 主要用于：不同网络之间的互连。如，当一个局域
网通过广域网与远程局域网连接时，就应当使用这 层设备。
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高层互连设备 ✓ 主要设备：网关。 ✓ 当互连的网络的传输层及以上层协议不同
时就需要网关进行协议转换。 ✓ 目前使用最多的是：应用层网关。
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2. 网间互连设备的层次
物理层的设备
✓ 主要设备有：中继器和集线器。
✓ 物理层互连设备的主要功能：对不同电缆段 之间的信号进行复制、整形、再生和转发位 信号。
工控机及组态控制技术原理与应用
工控机及组态控制技术原理与应用
工控机及组态控制技术原理与应用是一门涵盖计算机、控制理论、电子技术、通讯技术等多个学科的交叉学科，主要研究工业生产过程中的自动控制和远程监控技术。
该技术以工控机为核心，通过组态软件对工业生产过程进行监控和控制，实现生产过程的自动化、智能化和高效化。
工控机是一种专门用于工业控制的计算机，与普通的个人电脑相比，其具有更高的稳定性、更低的功耗、更强的抗干扰能力和更强的计算能力。
工控机通常采用工业级主板、固态硬盘、防尘防水的机箱以及各种接口，以满足在恶劣环境下的长时间运行和各种输入输出控制需求。
组态软件是一种用于监控和控制工业自动化系统的软件，它可以实现对生产过程的数据采集、处理、分析和控制。
组态软件具有图形化用户界面，操作简单直观，可以通过拖拽、复制、粘贴等方式快速搭建生产过程的控制界面，同时还提供了丰富的控制逻辑和算法，可以满足各种复杂的控制需求。
工控机及组态控制技术的应用广泛，涉及到工业领域的各个方面，如机械制造、自动化生产线、物流仓储、能源化工、交通运输等。
通过工控机及组态控制技术的应用，可以实现生产过程的自动化、智能化和高效化，提高生产效率和产品质量，降低生产成本和能耗。
- 1 -。
基于项目化教学的《工业网络和组态控制技术》课程改革
掌握报警参数的设定及实时修 5.4 水塔监控系统的调
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改方法；完成仿真调试
试
作者简介：谭燕（1983.02—），女，汉族，重庆人，讲师，研究方向：自动化控制、机电一体化技术。
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三、教学方式与教学方法的改革 本课程采用项目化教学，将工业控制网络和人机界面 技术相关的知识内容融入 5 个学习情境中，每个学习情境 分为若干个子情境，得学生在学习过程中能够将理论知识 和技能操作融合在一起。课程内容选取了西门子工业自动 化网络和组态控制技术的典型案例。 课堂教学采用“教中学、学中做”的形式，既方便教 师对课堂及教学进度、教学效果的把握，又有效提高了学 生课堂参与的积极性。同时，在子情境设置时也考虑到学 生认知和接受的特点，采用搭积木的方式完成整个学习情 境，当学生在简单学习情境中一步一步地将“两站电机控 制系统”完成之后，他们对工业控制网络和人机界面的系 统设计能有初步的认识和了解；按照知识由浅入深、由易 到难，循序渐进的原则，5 个学习情境全部完成之后，学 生可从最初的模仿操作变为技能熟手，而他们对工控网络
一、前言 《工业网络和组态控制技术》课程（以下简称本课程） 是我院机电一体化、计算机控制技术、电子信息工程技术 等专业开设的一门专业课程。在现代工业自动化和自动化 发展的今天，利用上位机软件和触摸屏通过工业自动化网 络对生产现场进行实时管理和控制是非常必要的，本课程 通过对组态软件、触摸屏和工业网络的学习，让学生了解 和掌握现代工业控制和数据管理的相关知识。 二、教学情境设计 本课程在开设之前，调查并走访了学院的校企合作企 业和行业，邀请了企业和行业的能工巧匠一起探讨本课程 的项目设置。通过对典型工作任务进行分析，提炼了 5 个 具有代表性的工作任务，经过整合得出了本课程的学习情 境。5 个学习情境内容由浅入深、循序渐进，基本涵盖了 工业网络和人机界面设计的相关内容。学习情境设计与学 时分配见表 1.
《工业控制网络与人机界面组态技术》电子教案 第八章+工业以太网技术与应用
首选，并且有逐渐向下延伸直接应用于工业现场设备间的 通信的趋势。
工业以太网应具有的特性：
工业以太网与商业以太网在技术上兼容，但在 产品设计时，在材质的选用、产品强度和适用性方 面应能满足工业现场的需要。工业以太网产品需具 有一下特性：
因此，以太网成为“确定性”网络，为它应 用于自动化控制领域消除了主要障碍。
与其他现场总线或工业通信网络相比，以太 网具有一下优点：
以太网技术的优点：
（1）应用广泛。
（2）成本低廉
（3）通信速率高 （4）软硬件资源丰富 （5）可持续发展，潜力大 （6）易与Internet连接，能实现办公自动化网络与工业控
第六章 工业以太网技术与应用
近几年来，随着互联网技术的普及与推广，以太网得 到了飞速的发展，特别是以太网通信速率的提高、以太网 交换技术的发展，给以太网的非确定性问题的解决带来了 新的契机。
首先，以太网通信速率的一再提高，从10M到100M到 1000M甚至10Gbps，在相同通信量的条件下，通信速率的 提高意味着网络负荷的减轻和碰撞的减少，也就意味着确 定性的提高；
控制与信息协议（CIP）
CIP的主要特点 （1）基于生产者/消费者的网络模型
目前市场上的总线通信模型有较大的区别，根据所基于的模 型不同，可以把工业网络分为两类： 1） 基于源/目的地模型 2） 基于生产者/消费者模型（生产者是发送报文的节 点，而消费者是接受报文的节点。 基于生产者消费者模型的网络除了CIP网络外，还有 基金会现场总线（FF）。而PROFIBUS等是基于源/目的地 模型的。
（1）环境适应性。具体包括机械环境适应性 （如耐振动、耐冲击）、气候环境适应性（工业温 度要求为－40～85℃，并要耐腐蚀、防尘、防水）、 电磁环境适应性或电磁兼容性（EMC应符合 EN50081-2、 EN50082-2 ）。
工业网络与组态知识点总结
工业网络与组态知识点总结一、概述工业网络与组态是指在工业控制系统中用来实现控制和监测的网络和软件系统。
随着工业自动化程度的不断提高，工业网络与组态的应用也越来越广泛。
在工业生产中，通过工业网络与组态技术可以实现对生产过程的远程监测、控制和调度，提高生产效率和质量。
本文将从工业网络和组态两个方面进行知识点总结。
二、工业网络知识点总结1. 工业网络的概念和特点工业网络是指用于工业自动化控制系统中的网络。
与一般的办公网络相比，工业网络有着以下特点：（1）实时性要求高，需要能够快速响应传感器和执行器的信号。
（2）稳定性要求高，工业生产环境中受到电磁干扰、温度变化等环境因素的影响要比办公环境复杂。
（3）安全性要求高，工业网络需要保护工业控制系统的信息安全和系统稳定运行。
2. 工业网络的组成工业网络一般由控制网络、现场总线和工业以太网组成。
其中，控制网络用于连接PLC、DCS等控制设备，现场总线用于连接传感器和执行器，工业以太网则是控制网络和现场总线之间的连接，用于实现工业网络与企业网络的通信。
3. 工业网络的通信协议工业网络中常用的通信协议包括以太网、Modbus、Profibus、CANopen等。
以太网是一种常用的工业网络通信协议，它可以支持TCP/IP协议，实现工业网络与企业网络的互联。
Modbus是一种常用的串行通信协议，用于连接PLC和控制设备。
Profibus是一种用于现场总线的通信协议，用于连接传感器和执行器。
4. 工业网络的安全保护工业网络的安全保护包括物理安全和网络安全两个方面。
在物理安全方面，需要采取防雷、防水、防尘等措施，保护工业网络设备不受环境因素的影响。
在网络安全方面，需要采取防火墙、入侵检测系统等措施，保护工业网络不受黑客攻击和病毒感染。
5. 工业网络的监测和管理工业网络的监测和管理是保证工业网络正常运行的重要手段。
通过网络监测系统可以实时监测工业网络设备的运行状态，发现故障并及时处理。
工业控制网络与人机界面组态课件 以太网技术
10BASE5 粗缆
以太网媒体接入控制 MAC
10BASE2 细缆
10BASE-T 双绞线
10BASE-F 光缆
❖铜缆或铜线连接到以太网的示意图
主机箱
网卡
主机箱
DB-15 连接器
收发器电缆
收发器
内导体
MAU
插入式 分接头
MDI
BNC 连接器 插口
外导体屏蔽层
保护外层
（3）总线拓扑
基 将所有站点通过硬件接口连接到单根传输介质——共 本 享总线上。 特 性
与星型拓扑相比，所需电缆长度较短；
优 点
结构简单，可靠性高；
扩充(如增加站点、延长电缆等)较容易。
缺 故障检测不很容易，如总线有故障需分段查找，如站点 点 有故障需一个一个查。
❖ 常用的局域网传输媒体
❖ 双绞线：价格便宜、安装方便，在局域网中使用最多。但抗 干扰能力较差，传输距离较短。适用于建筑物内部的布线系统。 ❖ 同轴电缆：分为粗缆和细缆，价格中等、安装较方便，有较 高的数据传输率，在早期的局域网中使用较多。抗干扰能力较好， 传输距离较远。 ❖ 光缆：损耗低、抗干扰能力强，传输率高，传输距离远，是 环型网或主干网的主要传输媒体。但价格贵，技术复杂。 ❖ 无线传输：采用无线电波、红外线、微波等作为媒体，传输 距离远，不受空间限制。但设备价格昂贵，技术复杂。
❖ 小知识
❖ 拓扑学（Topology）是一种研究与大小、距离无关的几 何图形特性的方法。 ❖ 在计算机网络中，采用拓扑的方法，抛开网络中的具体 设备，把工作站、服务器等网络设备抽象为“点”，把网 络中的传输介质抽象为“线”，这样从拓扑学的观点看计 算机网络系统，就形成了由点、线组成的几何图形，我们 称这种采用拓扑学方法抽象出的网络结构为计算机网络的 拓扑结构。
工业网络与组态技术实训计划
工业网络与组态技术实训计划
工业网络与组态技术实训计划是一种培养学生在工业网络和组态技术方面实践能力的教学计划。
该计划旨在帮助学生掌握工业网络的基础原理、网络规划与设计、设备配置与调试、网络安全与维护等知识，以及组态技术的基本原理、工程设计与实施、故障排除与维护等技能。
在实训计划中，学生会通过理论学习和实践操作相结合的方式进行培训。
他们将学习和了解各种工业网络协议、设备和技术平台，通过实际搭建网络环境、配置软硬件、进行网络测试和故障排除等操作，掌握工业网络的建设与维护流程。
此外，学生还将学习组态技术，包括使用组态软件进行工业自动化设备的配置、监控和控制，了解常见的组态技术方案和应用场景，并亲自参与实际项目的组态设计与实施。
通过工业网络与组态技术实训计划，学生能够提升自己的实践能力，为今后从事工业网络与组态技术相关的工作做好准备。
同时，他们还可以通过实践项目的参与，培养团队合作能力、问题解决能力和创新思维能力。
12工业控制网络及组态技术教学大纲
《工业控制网络及组态技术》课程教学大纲课程代码：010132053课程英文名称：Industrial Control Network and HMI Technology课程总学时：16 讲课：16 实验：0 上机：0适用专业：机械电子工程机械设计制造及自动化大纲编写（修订）时间：2010.7一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标1.本课程是机电一体化专业的专业选修课。
2.现场总线/工业以太网技术是当今工业控制系统的主流组网技术，是控制向分散化、网络化、智能化方向发展的技术基础。
本课程主要包括：现场总线/工业以太网的网络通讯基本原理，面向底层PLC控制，构建控制网络，人机交互界面HMI（Human Machine Interface）实现远程监视及优化控制，并以工程实践为例，从整体上掌握现代大中型自动化系统的实施过程。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.掌握大中型自动化系统的控制网络基本原理、设计方法、实施方法；2.掌握HMI的设计方法；3.结合S7-300 PLC工程实例，达到一定运用能力。
（三）实施说明本课程应重点讲授工业控制网络原理、设计方法、结合PLC系统，以实例为主线，以作业、讲解等互动形式，调动学生的积极性。
（四）对先修课的要求本课程的先修课有：计算机基础、机电传动控制、电工及电子技术、控制工程基础。
（五）对习题课、实践环节的要求1.习题要求：习题应促进学生消化、巩固所学内容。
习题要密切配合教师的讲授内容，注意要使概念类、分析类和设计类习题并存，培养学生的分析和设计能力。
教师通过习题发现问题，改进教学，同时习题也是考核学生的依据之一。
2．实验要求：根据课时较短，同时仿真系统在脱离实验设备亦能进行的实际情况，实验环节以作业形式安排在课后，以实例、作业、互动来完成实践过程，不单独设置实验课。
（六）课程考核方式1.考核方式：课程大作业。
2.考核目标：在考核学生对控制网络基本知识和方法掌握的基础上，重点考核学生实际运用能力。
机械电子工程教学大纲工业控制网络及组态技术实验教学大纲(17)
PLC 高级应用技术课程实验教课纲领纲领拟订时间： 2017 年 7月课程名称：工业控制网络及组态技术 课程编码： 010132060 课程类型：专业基础课 课程性质：选修合用专业：机械电子工程 课程总学时： 24实验（上机）计划学时： 6开课单位：机械工程学院 一、纲领编写依照1. 依据机械电子工程 2017 版教课计划编写；2. 依据机械电子工程专业《工业控制网络及组态技术》理论教课纲领对实验环节的要求；3. 最近几年来《工业控制网络及组态技术》实验教课经验。
二、实验课程地位及有关课程的联系1. 《工业控制网络及组态技术》是机械电子工程的专业基础选修课程；2. 本实验项目是《工业控制网络及组态技术》课程综合知识的运用；3. 本实验是一门实践性综合行很强的课程，经过实验，不单稳固学生在讲堂上所学的知识，加深对 Modbus 的理解， 加深对组态软件的认识。
提升学生的着手能力， 加强学生就业的竞争力。
三、本课程实验目的和任务1. 掌握 S7-200 作为 Modbus 从站的程序开发设置，察看报文的格式，认识指令的格式；2. 掌握 S7-200 作为主站的设置，程序编制，构成宽泛的Modbus 网络；3. 掌握组态软件的基本使用，启停画面，限位功能的使用，脚本的应用。
四、实验基本要求1.实验项目和实验内容的选定依照教课计划对学生实践能力培育的要求；2. 稳固和加深学生对 Modbus 主站、从站使用方法的学习。
达到对组态软件的基本使用能力。
3. 经过实验，要修业生做到：（ 1）可以预习实验，自行设计实验方案，并撰写实验报告； （ 2）可以依据实验指导书要求，达成主站，从站设计；（ 3）可以依据实验指导书要求，达成组态软件实验；五、实验内容和学时分派实验要求实验种类学时序号实验名称实验内容必 选 演 验 综 设 分派做 做示 证 合计S7-200 Modbus 做为从1S7-200 Modbus √2站的考证， 报文的察看， √从站实验MB 指令的认识S7-200 Modbus S7-200 Modbus 做主站2组网的实验，程序的开√√2主站实验发组态软件的基组态软件的基本使用，3本使用及脚本启停画面，限位功能的√√2的应用使用。
浅谈工控机及组态控制技术
浅谈工控机及组态控制技术发布时间：2021-06-24T07:21:36.771Z 来源：《科技新时代》2021年3期作者：李洪明[导读] 如医疗仪器、楼宇监控安防、加油机、户外广告等，极大程度地便捷了人们的工作和生活。
深圳市吉方工控有限公司 518000摘要：工控组态软件是指采用组态软件作为开发平台，开发自动化工业系统的应用软件技术。
随着科学技术的不断发展，自动化技术的应用范围不断扩大，人们对自动化的要求也越来越高，希望自动化软件能具备高度的通用性和灵活性，以适应不断提高生产的需求。
关键词：工控机；组态控制；技术工控机也叫工业控制计算机，能够通过编程对工业设备进行控制，已实现自动化工业生产，提高工业的生产效率，随着技术的不断发展，工控机的应用范围也逐渐扩大，涉及人们生活的方方面面，如医疗仪器、楼宇监控安防、加油机、户外广告等，极大程度地便捷了人们的工作和生活。
一、工控组态软件的发展现状科技的发展全面地促进社会生产力的提高，我国机械自动化在经历数十年的发展后终于取得了一定的成就，纵观工控软件的发展历史，在很长一段时间内都只能控制单一对象，使得软件的重复使用率很低，一旦需要转变控制对象，就需要花费一定的时间更改源程序，不仅在一定程度上制约了设备的生产效率，还会延长软件的开发时间、增加软件的维护成本。
工控组态软件，是面向监控与数据采集与动化系统集成的软件平台，能根据用户的个性化需求调整监控对象和监控内容，优化了传统工控软件的开发时间，降低了开发成本，同时，由于组态软件能为用户提供直观的图形化管理功能，有效提高了用户对设备生产和养护的管理强度。
随着科学技术的不断发展，各种新兴技术不断应用到组态软件中，使组态软件也得到了相应的完善，通过与网络信息技术进行有机地融合，不仅让组态软件具备了传统工业控制软件的各项功能，还使其具有远程监控和诊断能力。
另外，在组态软件中科学的应用现场总线技术，也提高了组态软件的适应能力，使其能轻松地与多种I/O设备相连，应用范围进一步扩大。
级工业控制组网与组态技术
级工业控制组网与组态技术文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]《工业控制组网与组态技术》教学大纲课程代码：01ANN803适用专业：自动化专业教学时数：56学时其中实践56学时一、课程简介及基本要求本课程主要是现场总线/工业以太网的网络通讯基本原理，面向底层PLC 控制，构建控制网络，人机交互界面HMI（Human Machine Interface）实现远程监视及优化控制，并以工程实践为例，从整体上掌握现代大中型自动化系统的实施过程。
二、课程实验目的要求通过课程的教学与实践使学生掌握大中型自动化系统的控制网络基本原理、设计方法、实施方法；掌握HMI的设计方法；结合S7-300 PLC工程实例，达到一定运用能力。
三、主要仪器设备I／A S小型集散控制系统、过程控制实验装置四、实验方式与基本要求1、试验方式：综合设计2、基本要求：掌握大中型自动化系统的控制网络基本原理、设计方法、实施方法五、考核与报告（小四号黑体字）1、考核方式：以平时考核（考勤、课堂组织纪律、课堂讨论发言）、平时实训完成度和期末考试(大作业)相结合的方式进行，综合评价学生的学习成绩2、成绩评定：平时成绩（20%）+实训操作成绩（30%）+期末成绩（50%）3、报告填写要求：不少于6次六、实验项目设置与内容（小四号黑体字）七、教材及实践指导书1、使用教材：陈在平．《工业控制网络与现场总线技术》第三版．机械工业出版社．2006年．2、参考教材：杨卫华．《工业控制网络与现场总线技术》．机械工业出版社，2008．何衍庆，俞金寿．《工业数据通信与控制网络》．化学工业出版社．2002年.。
工业网络与组态技术：PROFIBUS总线基础
三、PROFIBUS数据传输介质类型
3.光纤传输技术
PROFIBUS系统在电磁干扰很大的环境下应用时，可使用光纤导体，以增加 高速传输的距离。 可用两种光纤导体：
一是价格低廉的塑料纤维导体，供距离小于50米情况下使用。 二是玻璃纤维导体，供距离大于1公里情况下使用。
许多厂商提供专用总线插头可将RS-485信号转换成光纤信号或将光纤信号转换 成RS-485信号。
高效利用总线带宽 开放式标准现场总线系统
办公主流标准 PC 技术的标准接口
序号 8
总线名称 Modbus
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PROFINET
10 RS232/RS485
11
CC-Link
12
LON
13
EIB
14
CAN
解释 主/从结构开放式串行通讯协议
一种由PNO针对开放式工业 以太网制定的标准 经典串行接口 控制与通信链路 局部操作网络 欧洲安装总线 控制器局域网络
2.用于PA的IEC1158-2传输技术
• 传输速率：31.25K bit/s，电压式。 • 电缆：双绞线，屏蔽式或非屏蔽式。 • 远程电源供电：可选附件，通过数据线。 • 防爆型：能进行本征及非本征安全操作。 • 拓扑：线型或树型，或两者相结合。 • 站数：每段最多32个，总数最多为126个。 • 中继器：最多可扩展至4台。
传输速率：9.6K bit/s~12M bit/s 站点数：每分段32个站（不带中继），可多到127个站（带中继）。 插头连接：最好使用9针D型插头。
三、PROFIBUS数据传输介质类型
三、PROFIBUS数据传输介质类型
2.用于PA的IEC1158-2传输技术
数据IEC1158-2的传输技术可保持其本征安全性，并通过总线对现场设备供电。 IEC1158-2是一种位同步协议，通常称为H1。 IEC1158-2技术用于PROFIBUS-PA：
工业网络与组态技术：CAN总线技术
层
驱动器/接收器特性
媒体接口（MDI）
连接器
CAN协议的分层结构
四、CAN总线的技术规范
…………
Application Layer Data Link Layer Physical Layer
如何将29ID分类 j1939组织架构 协议查找
总线仲裁机制 位填充机制机制 can报文帧结构 报文打包 can总线容错 网络负载率
二、CAN的工作原理
请求发言
发言 优先权
开始发言
帧起始
仲裁
开始发送
一帧报文
发言 反馈 0/1 错误检测
参会人员 信息反馈
结束发言
接收成功 应答
帧结尾
三、CAN总线的网络结构
CAN-bus采用总线网络拓朴结构，在一个网络上至少需要有2个CAN-bus节点 存在。在总线的2个终端，各需要安装1个120Ω的终端电阻；如果节点数目大于2 个，中间节点就不要求安装120Ω终端电阻。
微处理器 （CPU）
控制寄存器 命令寄存器 状态寄存器 中断寄存器 验收代码寄存器 验收屏蔽寄存器 …… ……
SJA1000 CAN 控制器
CAN总线节点示意图
CAN 收发器
CAN BUS
四、CAN总线的技术规范
CAN只采用了ISO/OSI模型中的物理层和数据链路层
物理层
• 物理信令（PLS，Physical Signalling） • 物理媒体附件（PMA，Physical Medium Attachment） • 媒体接口（MDI，Medium Dependent Interface）
CAN-bus
终端电阻
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
CANH
CANL
《工业控制网络与人机界面组态技术》电子教案 第七章+工业现场总线
再需要DCS系统的信号调理、转换、隔离技术
5.1.2 现场总线的优点
等功能单元及其复杂接线，还可以用工控PC机作 为操作站，从而节省了一大笔硬件投资，由于控 制设备的减少，还可减少控制室的占地面积。 2、 节省安装费用。现场总线系统的接线十分简单， 由于一对双绞线或一条电缆上通常可挂接多个设 备，因而电缆、端子、槽盒、桥架的用量大大减 少，连线设计与接头校对的工作量也大大减少。 当需要增加现场控制设备时，无需增设新的电缆， 可就近连接在原有的电缆上，既节省了投
5.1.1 现场总线的技术特点
1、系统的开放性。开放系统是指通信协议公开， 各不同厂家的设备之间可进行互连并实现信息交 换，现场总线开发者就是要致力于建立统一的工 厂底层网络的开放系统。这里的开放是指对相关 标准的一致、公开性，强调对标准的共识与遵从。 一个开放系统，它可以与任何遵守相同标准的其 它设备或系统相连。一个具有总线功能的现场总 线网络系统必须是开放的，开放系统把系统集成 的权利交给了用户。用户可按自己的需要和对象 把来自不同供应商的产品组成大小随意的系统。
5.1 概述
现场总线技术在历经了群雄并起，分 散割据的初始阶段后，尽管已有一定范围 的磋商合并，但至今尚未形成完整统一的 国际标准。其中有较强实力和影响的 有 :FoudationFieldbus （FF）、 LonWorks、Profibus、HART、CAN、 DeviceNet等。它们具有各自的特色，在不 同应用领域形成了自己的优势。
5.1 概述
作为工厂设备级基础通讯网络，要求具有协 议简单、容错能力强、安全性好、成本低的特点； 具有一定的时间确定性和较高的实时性要求；还 具有网络负载稳定，多数为短帧传送、信息交换 频繁等特点。由于上述特点，现场总线系统从网 络结构到通讯技术，都具有不同上层高速数据通 信网的特色。
山东管理学院成人教育《工业控制网络与组态技术》期末考试复习题及参考答案
山东管理成人教育《工业控制与网络组态技术》期末考试复习题及参考答案一、概念题（每题2分，共20分）1、现场总线2、模拟数据编码3、数字数据编码4、单极性码5、双极性编码6、归零码（RZ）7、差分码8、基带传输9、载波传输10、封装二、填空题（每题2分，共20分）1、现场总线控制系统硬件包括：、；软件包括：组态工具软件、组态通信软件、控制器编程软件、用户程序软件、、、监控组态软件。
2、在现场总线控制系统中，总线设备主要分为6类：；执行器；控制器；监控/监视计算机；；其它现场总线设备，如人机界面、条形码识别器等。
3、现场总线具有、、、、互换性、现场环境的适应性等特点。
4、进入“工业控制系统用现场总线”国际标准IEC61158（ED2.0）中的现场总线类型有、、、P-Net、FF HSE、SwiftNet、WorldFIP、Interbus。
5、进入“低压开关设备和控制设备”现场总线国际标准IEC62026中的现场总线类型有、、、。
6、2002年10月8日中国国家标准化管理委员会批准了我国低压开关设备和控制设备的国家标准GB/T18858，其中包括了2个现场总线类型：和。
7、模拟数据编码的三种编码方法是：、、。
8、较为常见的网络拓扑结构有、、和。
9、网络中常用的传输介质有、、、、无线与卫星通信。
10、传输介质的特性主要包括：、、、、、。
三、选择题（每题2分，共20分）1、下面哪个国际标准不是关于现场总线的：（）A.IEC61158B.IEC62026C.ISO11898D.IEC1158。
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级工业控制组网与组态技
术
The latest revision on November 22, 2020
《工业控制组网与组态技术》教学大纲
课程代码：01ANN803适用专业：自动化专业
56学时其中实践56学时
教学时
数：
一、课程简介及基本要求
本课程主要是现场总线/工业以太网的网络通讯基本原理，面向底层PLC控制，构建控制网络，人机交互界面HMI（HumanMachineInterface）实现远程监视及优化控制，并以工程实践为例，从整体上掌握现代大中型自动化系统的实施过程。
二、课程实验目的要求
通过课程的教学与实践使学生掌握大中型自动化系统的控制网络基本原理、设计方法、实施方法；掌握HMI的设计方法；结合S7-300PLC工程实例，达到一定运用能力。
三、主要仪器设备
I／AS小型集散控制系统、过程控制实验装置
四、实验方式与基本要求
1、试验方式：综合设计
2、基本要求：掌握大中型自动化系统的控制网络基本原理、设计方法、实施方法
五、考核与报告（小四号黑体字）
1、考核方式：以平时考核（考勤、课堂组织纪律、课堂讨论发言）、平时实训完成度和期末考试(大作业)相结合的方式进行，综合评价学生的学习成绩
2、成绩评定：平时成绩（20%）+实训操作成绩（30%）+期末成绩（50%）
3、报告填写要求：不少于6次
七、教材及实践指导书
1、使用教材：陈在平．《工业控制网络与现场总线技术》第三版．机械工业出版社．2006年．
2、参考教材：
杨卫华．《工业控制网络与现场总线技术》．机械工业出版社，2008．
何衍庆，俞金寿．《工业数据通信与控制网络》．化学工业出版社．2002年.。