工业企业网与现场总线技术及应用

第一篇　工业企业网概论

第1章　绪论

　1. l　信息技术与计算机网络

　1. 1. 1　信息技术的发展与计算机网络

　1. 1. 2　计算机网络发展的历史

　1. 1. 3　计算机网络的概念. 功能和分类

　1. 2　企业网概述

　1. 2. 1　企业信息基础设施的发展

　1. 2. 2　企业网的概念与基本特性

　1. 2. 3　工业企业网

　1. 2. 4　企业网的研究框架

　1. 3　现场总线概述

　1. 3. l　现场总线的基本概念

　1. 3. 2　现场总线控制系统

　1. 3. 3　现场总线控制系统的体系结构

　1. 3. 4　现场总线控制系统的技术特点

　1. 3. 5　现场总线控制系统的优越性

第2章　计算机网络体系结构

　2. 1　计算机网络的协议体系结构模型

　2. 1. 1　网络的层次体系结构

　2. 1. 2　分层的好处

　2. 1. 3　分层的原则

　2. 1. 4　开放系统互联参考模型OSI/RM

　2. 1. 5　TCP/IP体系结构模型

　2. 1. 6　ATM体系结构模型

　2. 1. 7　局域网结构标准

　2. 2　OSI/RM的基本特性

　2. 2. 1　层次结构中的基本概念

　2. 2. 2　层操作要素

　2. 2. 3　连接映射特性——复用与解复用. 分流与合流

　2. 3　计算机网络协议标准化

第3章　工业企业网

　3. 1　业企业网的产生和发展背景

　3. 1. 1　需求背景

　3. 1. 2　技术背景

　3. 2　工业企业网的基本概念及特性

　3. 3　工业企业网的发展历程

　3. 4　控制网络与信息网络的互联

　3. 4. 1　控制网络与信息网络互联的基础及必要性

　3. 4. 2　控制网络与信息网络互联的技术特点

　3. 4. 3　控制网络与信息网络互联技术在控制领域的应用

　3. 5　工业企业网的体系结构

　3. 5. 1　工业企业网的功能体系结构

　3. 5. 2　网络控制系统与工业企业网

　3. 5. 3　工业企业网的一般实现结构

　3. 5. 4　以现场总线与企业内部网为基础的工业企业网结构

第4章　工业企业网的实现与应用

　4. 1　建立工业企业网的策略

　4. 2　分布式控制网络平台

　4. 2. 1　分布式控制网络技术的目标

　4. 2. 2　分布式控制网络的结构

　4. 2. 3　分布式控制网络平台

　4. 3　管理信息系统（MIS）

　4. 3. 1　管理信息系统的主要任务

　4. 3. 2　管理信息系统的主要任务

　4. 3. 3　管理信息系统的特点

　4. 3. 4　管理信息系统的开发方法

　4. 3. 5　管理信息系统的经济效益评价

　4. 4　办公自动化系统（OA）

　4. 4. 1　OA的定义与特点

　4. 4. 2　办公业务的分类和典型形式

　4. 4. 3　OA的支撑技术和功能

　4. 4. 4　OA的系统模型

　4. 5　供应链管理（SCM）

　4. 5. 1　企业内部供应链

　4. 5. 2　产业供应链或动态联盟供应链

　4. 5. 3　全球网络供应链

　4. 5. 4　敏捷供应链管理关键技术

　4. 5. 5　动态联盟和敏捷供应链管理系统

　4. 5. 6　建立敏捷供应链管理系统的关键技术

　4. 6　计算机集成制造系统（　CIMS）

　4. 6. 1　CIMS的产生与发展

　4. 6. 2　CIMS的概念

　4. 6. 3　CIMS的构成

　4. 6. 4　CIMS中的数据集成技术

　4. 6. 5　CIMS的实施与经济效益

　4. 6. 6　CIMS成功应用的案例

　4. 7　制造资源计划与企业资源计划

　4. 7. 1　制造资源计划

　4. 7. 2　企业资源计划

　4. 8　决策支持系统（DSS）

　4. 8. 1　DSS的构成和结构

　4. 8. 2　DSS的特点

　4. 8. 3　决策支持系统的开发方法

　4. 8. 4　DSS的应用举例

　4. 8. 5　群体决策支持系统

　4. 8. 6　智能决策支持系统

　4. 9　客户关系管理（CRM）

　4. 9. 1　CRM的基本概念

　4. 9. 2　CRM的商业挑战

　4. 9. 3　CRM的主要内容

　4. 9. 4　CRM应用现状

　4. 10　电子商务

　4. 10. 1　电子商务的发展历程与概念

　4. 10. 2　电子商务的基本流转程式

　4. 10. 3　电子商务的主要模式

第二篇工业企业网中的信息网络技术

第5章　局域网络技术

　5. 1　局域网络的特点与基本组成

　5. 2　局域网络协议

　5. 3　介质访问控制方法

　5. 3. 1　带冲突检测的载波监听多路访问CSMA／CD

　5. 3. 2　令牌环（　Token　Aing）介质访问控制（　IEEE　8025）

　5. 3. 3　令牌总统（　Token　Bus）访问控制（　IEEE　802. 4）

　5. 4　局域网组网方法

　5. 4. 1　IEEE802. 3物理层标准类型

　5. 4. 2　以大网络接口适配器

　5. 4. 3　同轴电缆以大网组网方法

　5. 4. 4　双绞线以太网组网方法

　5. 5　局域网互联技术

　5. 5. 1　网络互联的基本概念

　5. 5. 2　网络互联设备分类

　5. 6　高速局域网技术

　5. 7　局域网结构化布线技术

　5. 7. 1　智能大厦与结构化布线的基本概念

　5. 7. 2　结构化布线系统的组成

　5. 8　网络规划

第6章　高速以太网技术

　6. 1　百兆比特快速以太网

　6. 1. 1　快速以大网体系结构

　6. 1. 2　快速以太网系统组成及其跨距

　6. l. 3　自动协商与10/100Mbit/s自适应功能

　6. 1. 4　快速以大网与10Base－T／FL性能比较

　6. 2　吉比特以大网技术

　6. 2. 1　吉比特以太网体系结构

　6. 2. 2　1000　Base－X

　6. 2. 3　吉比特以太网系统集成

　6. 2. 4　升级到吉比特以太网

　6. 3　高速以太网典型组网方案

　6. 3. l　传统以大网升级方案

　6. 3. 2　吉比特以太网的组网

第7章　异步传输模式（ATW）技术

　7. 1　概述

　7. 1. 1　ATM技术的特点

　7. 1. 2　ATM的应用领域

　7. 2　ATM的基本概念和原理

　7. 2. 1　ATM参考模型

　7. 2. 2　ATM适应层

　7. 2. 3　ATM层

　7. 2. 4　物理层

　7. 2. 5　ATM交换

　7. 3　ATM的实现

　7. 4　ATM移动通信网

　7. 4. l　位置管理

　7. 4. 2　切换

　7. 4. 3　ATM移动通信网发展的过程预测

　7. 4. 4　关于ATM移动通信网的讨论

　7. 5　IP协议与ATM技术的结合

　7. 6　IPOA（　ATM上的传统　IP）

　7. 6. 1　IPOA的通信规程

　7. 6. 2　IPOA的基本原理

　7. 6. 3　IPOA的应用模式

　7. 6. 4　IPOA的发展趋势

　7. 7　ATM局域网仿真技术

　7. 7. l　局域网仿真的概念

　7. 7. 2　局域网仿真体系结构及Xi作原理

　7. 7. 3　局域网仿真的网络连接

　7. 7. 4　IPOA与LANE技术的比较

　7. 7. 5　局域网仿真的局限性

　7. 8　ATM上的多协议（MPOA）

　7. 8. 1　MPOA系统组成元素

　7. 8. 2　MPOA的工作过程

　7. 9　MPLS

　7. 9. 1　MPLS的基本原理

　7. 9. 2　MPLS的优势

　7. 10　ATM技术与多媒体通信

　7. 10. l　概述

　7. 10. 2　面向ATM的多媒体网络控制

　7. 10. 3　ATM的多媒体应用

　7. 11　ATM组网应用

　7. 11. l　交换网络结构及交换容量分析

　7. 11. 2　交换机的主要技术参数

　7. 11. 3　ATM网络的接入技术

第8章　交换式以太网和虚拟局域网技术

　8. 1　交换式以太网技术

　8. 1. 1　交换式技术发展过程

　8. 1. 2　交换式以大网的工作原理

　8. 1. 3　交换式以大网技术的优点

　8. 1. 4　直通式（Cut－Throuth）与存储转发（Store－and－Forward）方式的比较

　8. 1. 5　交换式Hub

　8. 1. 6　交换式局域网的设计

　8. 1. 7　交换式以大网的多媒体技术

　8. 2　VLAN技术及其应用

　8. 2. 1　VLAN技术概述

　8. 2. 2　VLAN的划分方式

　8. 2. 3　VLAN技术的优点

　8. 2. 4　VLAN技术的标准

　8. 2. 5　基于交换式以太网的VLAN

　8. 2. 6　基于ATM网络的VLAN

　8. 2. 7　VLAN技术的困惑

第9章　网络集成相关技术

　9. 1　网络集成概念与框架

　9. 1. 1　系统集成的含义

　9. 1. 2　网络系统集成框架

　9. 1. 3　工业企业网系统集成框架

　9. 1. 4　交换式控制网络技术

　9. 1. 5　嵌入式控制网络技术

　9. 2　第三层交换技术

　9. 2. 1　引言

　9. 2. 2　第三层交换的概念

　9. 2. 3　第三层交换技术的发展现状

　9. 2. 4　第三层交换原理

　9. 2. 5　第三层交换的实现要点和不同的实现技术

　9. 2. 6　第三层交换技术的未来

　9. 2. 7　以第三层交换式路由器为主体的网络设计

　9. 2. 8　第四层交换

　9. 3　路由器技术

　9. 3. 1　路由器的作用

　9. 3. 2　路由器的类型及特点

　9. 3. 3　路由器的基本原理和主要技术

　9. 3. 4　路由器技术的发展

　9. 3. 5　高速路由器

　9. 3. 6　路由器的选择

第10章　Intranet技术

　10. 1　Intranet的基本概念

　10. 1. 1　什么是Intranet

　10. 1. 2　Intranet的特性

　10. 1. 3　Intranet的优点

　10. 1. 4　Intranet的功能

　10. 2　Intranet在企业中的应用

　10. 2. 1　Intranet对企业管理的影响

　10. 2. 2　企业应用

　10. 3　Intranet与Internet的关系

　10. 4　企业Intranet计算结构及其相关技术

　10. 4. 1　创览器／服务器（B/S）计算模式

　10. 4. 2　HTML与IMTP

　10. 4. 3　企业Intranet计算结构

　10. 4. 4　企业Intranet系统的安全技术

　10. 5　企业Intranet的建立

　10. 5. 1　企业Intranet的建立步骤

　10. 5. 2　企业Intranet的设计

　10. 5. 3　Intranet的实现方案

　10. 5. 4　建设步骤

　10. 5. 5　企业Intranet开发技术

　10. 6　Intranet管理

　10. 6. 1　Intranet管理内容

　10. 6. 2　基于Web的Intranet管理

　10. 7　Intranet的局限性与Extranet

　10. 7. 1　Extranet概述

　10. 7. 2　Extranet的体系结构

　第三篇现场总线技术

第11章　现场总线技术概述

　11. 1　控制系统的网络化发展

　11. 1. 1　计算机控制系统的发展历程

　11. 1. 2　自动控制网络技术及其变革

　11. 1. 3　控制系统的网络化发展背景

　11. 1. 4　控制系统软件技术的新发展

　11. 2　现场总线技术

　11. 2. 1　现场总线技术的产生与发展

　11. 2. 2　现场总线技术产生的意义

　11. 2. 3　现场总线技术带来的控制系统变革

　11. 2. 4　现场总线技术带来的新机遇

　11. 3　现场总线标准化

　11. 3. 1　几种有影响的现场总线

　11. 3. 2　IEC6ll58现场总线国际标准

　11. 4　现场总线的通信协议

　11. 5　现场总线的拓扑结构

　11. 6　现场总线设备体系结构

　11. 6. 1　现场总线设备组成

　11. 6. 2　现场总线设备类型

　11. 7　现场总线控制系统（FCS）

　11. 7. 1　现场总线控制系统的概念

　11. 7. 2　现场总线控制系统的组成

　11. 7. 3　现场总线控制系统的特点

　11. 7. 4　FCS对DCS的挑战

　11. 8　一致性与互操作性测试技术

　11. 8. 1　一致性测试

　11. 8. 2　互操作性测试

　11. 9　基于现场总线的Intranet体系

　11. 9. 1　体系结构

　11. 9. 2　系统实现及主要问题

　11. 10　应用现场总线技术建立自动化控制系统时应注意的几个问题

　11. 10. 1　项目是否适于使用现场总线

　11. 10. 2　系统实时性要求

　11. 10. 3　有无应用先例

　11. 10. 4　采用什么样的系统结构配置

　11. 10. 5　如何与车间自动化系统或全厂自动化系统连接

　11. 11　现场总线的发展趋势

　11. 11. 1　现场总线的发展不会被计算机通信技术取代

　11. 11. 2　国内现场总线的发展趋势

　11. 11. 3　现场总线应用工程的发展趋势

第12章　控制器局域网总线——CAN

　12. 1　CAN的技术特点

　12. 1. 1　CSMAICD-载波侦听多路访问/冲突检测

　12. 1. 2　基于报文的通信

　12. 1. 3　快速. 可靠的网络通信

　12. 2　CAN控制器

　12. 3　CAN协议结构

　12. 3. 1　CAN协议层次

　12. 3. 2　CAN与其他通信方案的比较

　12. 4　CAN的工作原理

　12. 4. 1　报文传送及其帧结构

　12. 4. 2　错误类型和界定

　12. 4. 3　位定时与同步

　12. 4. 4　CAN总线媒体装置特性

　12. 5　CAN总线的应用

　12. 5. 1　CAN总线的主要应用领域

　12. 5. 2　CAN总线在HS2000系统中的应用

第13章　过程现场总线Profibus

　13. 1　概述

　13. 2　Profibus基本特性

　13. 3　Profibus协议结构

　13. 4　Profibus总线存取协议

　13. 5　Profibus－DP

　13. 5. 1　Profibus－DP的基本功能

　13. 5. 2　Profibus－DP系统配置和设备类型

　13. 5. 3　Profibus-DP系统行为

　13. 6　Profibus-FMS

　13. 6. 1　Profibus-FMS主要功能

　13. 6. 2　Profibus-FMS应用层

　13. 6. 3　Profibus-FMS通信模型

　13. 6. 4　通信对象与通信字典

　13. 6. 5　Profibus-FMS服务

　13. 6. 6　Profibus－FMS和Profibus－DP的混合操作

　13. 7　Profibus－PA

　13. 7. 1　Profibus-PA的特性

　13. 7. 2　Profibus－PA传输协议

　13. 7. 3　Profibus-PA设备行规

　13. 7. 4　Profibus－PA与DP的连接

　13. 8　Profibus技术的应用

　13. 8. 1　Profibus控制系统组成

　13. 8. 2　Profibus控制系统配置

　13. 8. 3　Profibus系统配置及设备选型

　13. 9　Profibus通信接口的开发

　13. 9. l　概述

　13. 9. 2　Profibus协议专用ASICs芯片

第14章　基金会现场总线

　14. 1　基金会现场总线的主要技术

　14. 2　FF现场总线模型

　14. 2. 1　FF现场总线模型

　14. 2. 2　协议数据的构成与层次

　14. 3　基金会现场总线的物理层及其网络连接

　14. 3. 1　物理层的功能

　14. 3. 2　物理层的结构

　14. 3. 3　物理层的信号编码

　14. 3. 4　31. 25kbit/s现场总线信号

　14. 3. 5　传输介质

　14. 3. 6　基金会现场总线的网络拓扑结构

　14. 4　通信栈

　14. 4. 1　数据链路层（DLL）

　14. 4. 2　现场总线访问子层（FAS）

　14. 4. 3　现场总线报文规范（FMS）

　14. 4. 4　报文格式

　14. 4. 5　协议行为

　14. 5　智能仪表功能模块

　14. 5. l　功能模块

　14. 5. 2　现场总线智能仪表和设备的定义

　14. 5. 3　功能块的内部结构与功能块连接

　14. 6　网络管理与系统管理

　14. 6. l　网络管理

　14. 6. 2　系统管理

　14. 7　设备描述

　14. 7. 1　设备描述

　14. 7. 2　设备描述编译器

　14. 7. 3　设备描述服务（DDS）

　14. 8　互可操作性

　14. 9　基金会现场总线系统的组态与运行

　14. 9. 1　基金会现场总线系统的组态信息

　14. 9. 2　系统的组态

　14. 9. 3　网段与系统的启动

　14. 9. 4　关于装载LAS调度表与修改组态

第15章　LonWorks技术和LON总线

　15. 1　LonWorks概述

　15. 1. 1　LonWorks的技术特点

　15. 1. 2　LonWorks的神经元芯片

　15. 1. 3　LonWorks开发工具

　15. 1. 4　LonWorks的网络通信协议：LonTalk

　15. 2　Lonworks在工业企业网中的应用

　15. 2. 1　LonWorks现场总线企业网的总体解决方案

　15. 2. 2　基于LonWorks的工业企业网的具体实现

　15. 3　Lonworks技术在楼宇自动化系统中的应用

　15. 3. 1　工程简介及系统总体设计

　15. 3. 2　系统功能

　15. 3. 3　人机界面（Human　Machine　Interface, HMI）

　15. 4　用LonWorks构筑全分散智能控制网络系统

　15. 4. 1　LonWorks全分散智能控制网络系统描述

　15. 4. 2　LonWorks全分散智能控制网络系统应用工程示例

　15. 4. 3　推荐应用领域

缩略语

参考文献