本書對控制系統(tǒng)及現(xiàn)場總線技術的發(fā)展歷程、現(xiàn)場總線技術中使用的工業(yè)網絡和通信基礎知識進行了概括性的介紹； 全書重點講解PROFIBUS總線、CAN總線、LonWorks總線、FF總線的基本原理，并且在各章的最后引入現(xiàn)場總線技術的應用案例。為方便高校和培訓企業(yè)作為教材使用，全書各章都配有綜合練習。 本書主要面向高等學校相關專業(yè)的本科生，在對相關內容進行選擇和簡化后，也可作為高職院校教材。
本書適用于高等院校電氣工程及其自動化、自動化專業(yè)本科網絡與現(xiàn)場總線技術
課程教材，本課程是一門綜合性很強的課程，需要在理解理論知識的基礎上，掌握其不
同類型的現(xiàn)場總線技術的應用場合，以便在應用過程中能夠物盡其用，其目的也是培養(yǎng)
學生根據實際情況分析問題、解決問題能力。
現(xiàn)代化的工業(yè)過程控制對控制系統(tǒng)及儀表裝置在速度、精度、成本等諸多方面的更高要求，導致用數(shù)字信號傳輸技術替代模擬信號傳輸技術，而通信技術的發(fā)展，也使傳送數(shù)字化信息的網絡技術在工業(yè)控制領域的廣泛應用成為可能。這種現(xiàn)場數(shù)字信號傳輸網絡技術就是現(xiàn)場總線技術�，F(xiàn)場總線技術的應用也使控制系統(tǒng)和設備的可互操作性、可維護性、可移植性成為現(xiàn)實�，F(xiàn)場總線是過程控制技術、儀表技術和計算機網絡技術緊密結合的產物。
現(xiàn)場總線技術是當今自動化領域技術發(fā)展的熱點之一，被譽為自動化領域的現(xiàn)場局域網。它的出現(xiàn)標志著自動化系統(tǒng)步入一個新時代，并將對該領域的發(fā)展產生重大影響�，F(xiàn)場總線技術融合PLC、DCS技術構成的全集成自動化系統(tǒng)與信息網絡技術將形成21世紀自動化技術發(fā)展的主流。
現(xiàn)場總線技術在各領域的應用越來越廣泛，各企業(yè)對現(xiàn)場總線技術的人才需求也在不斷增加，這就要求各高等學校積極培養(yǎng)熟悉現(xiàn)場總線技術并能熟練使用該技術的高技能應用型人才，從而滿足企業(yè)對生產現(xiàn)場的控制需求。
現(xiàn)場總線控制技術是一門強調實際應用的課程。在工業(yè)現(xiàn)場，其發(fā)展與相關的應用層出不窮； 而具有不少于20種國際標準的現(xiàn)場總線，在課程中不可能都作為授課內容，選取合適的教學內容和采用恰當?shù)慕虒W方法，是提高教學質量的關鍵。
本書具有以下特點：
（1） 主要內容為現(xiàn)場總線技術，為了使現(xiàn)場總線技術的原理更加通俗易懂，首先介紹了網絡與通信的技術知識，然后介紹了幾種常用的現(xiàn)場總線技術，包括PROFIBUS總線、CAN總線、LonWorks總線、FF總線，并介紹了相關的應用案例，使讀者在掌握理論知識的同時，學習相關實際應用案例，從而更好地理解理論知識。
（2） 編寫時總結吸收了不同類型書籍的特點，在介紹理論知識的基礎上加大應用案例的介紹，力求理論與實踐相結合。根據專業(yè)特點和培養(yǎng)目標，在內容取舍上盡量做到精煉、實用。
（3） 各章均配有綜合練習，可加深讀者對知識的進一步理解與掌握。
參加本書編寫的單位有沈陽工學院、中國三峽新能源股份有限公司等，各章分工如下： 第1章、第4章、第6章由張文靜編寫，第2章由陳玉玲編寫，第3章由王志力編寫，第5章由武文濤編寫。張文靜和陳玉玲來自沈陽工學院，對現(xiàn)場總線技術課程有豐富的教學經驗； 王志力與武文濤來自中國三峽新能源股份有限公司，對實際案例有豐富的經驗，并對本書中現(xiàn)場總線的應用案例提供大量的素材。
限于編寫者的經驗與水平，書中不妥、疏漏之處在所難免，懇請廣大讀者批評指正。
編者
2023年5月
第1章緒論
1.1現(xiàn)場總線技術的基本概念
1.1.1現(xiàn)場總線的概念
1.1.2現(xiàn)場總線技術的本質
1.1.3現(xiàn)場總線的特點
1.2現(xiàn)場總線技術的基礎
1.2.1現(xiàn)場總線的互聯(lián)通信模型
1.2.2現(xiàn)場總線的網絡拓撲結構
1.2.3現(xiàn)場總線數(shù)據的操作模式
1.3現(xiàn)場總線技術在工業(yè)網絡中的位置與作用
1.4現(xiàn)場總線技術的發(fā)展現(xiàn)狀
1.4.1具有影響力的現(xiàn)場總線
1.4.2多種現(xiàn)場總線技術并存
1.4.3FCS對計算機控制系統(tǒng)的影響
1.5現(xiàn)場總線技術的發(fā)展趨勢
閱讀文章11
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本章小結
綜合練習
第2章現(xiàn)場總線通信基礎
2.1總線的相關概念
2.1.1基本術語
2.1.2總線操作的基本內容
2.2通信系統(tǒng)的組成
2.3數(shù)據通信基礎
2.3.1數(shù)據通信的基本概念
2.3.2數(shù)據傳輸技術
2.3.3數(shù)據編碼
2.3.4信道復用技術
2.3.5數(shù)據交換技術
2.3.6差錯控制
2.4通信模型
2.4.1網絡拓撲結構與網絡控制方法
2.4.2ISO/OSI參考模型
2.5網絡互聯(lián)設備
2.6現(xiàn)場總線控制網絡
2.6.1現(xiàn)場總線的網絡節(jié)點
2.6.2現(xiàn)場總線控制網絡的任務
閱讀文章21
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本章小結
綜合練習
第3章PROFIBUS總線技術
3.1PROFIBUS基本特性
3.2PROFIBUS 總線
3.2.1PROFIBUSFMS
3.2.2PROFIBUSDP
3.2.3PROFIBUSPA
3.3PROFIBUS與ISO/OSI參考模型
3.4PROFIBUS設備配置與數(shù)據交換
3.4.1PROFIBUS的設備配置
3.4.2面向連接的數(shù)據交換
3.5PROFIBUS控制系統(tǒng)集成技術
3.5.1PROFIBUS控制系統(tǒng)的組成
3.5.2PROFIBUS控制系統(tǒng)的配置
3.6PROFIBUS通信接口與主從站實現(xiàn)
3.7PROFIBUS的技術發(fā)展
閱讀文章31
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本章小結
綜合練習
第4章LonWorks總線技術
4.1LonWorks總線概述
4.2LonWorks節(jié)點
4.3LON總線分散式通信控制處理器Neuron芯片
4.4LonWorks總線通信
4.5LonWorks通信協(xié)議LonTalk
4.6面向對象的編程語言Neuron C
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本章小結
綜合練習
第5章CAN總線
5.1CAN總線工作原理
5.2CAN的技術規(guī)范
5.3CAN總線的節(jié)點組成
5.3.1CAN總線控制器件SJA1000
5.3.2CAN總線收發(fā)器PCA82C250
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本章小結
綜合練習
第6章FF總線技術
6.1FF總線的主要技術
6.1.1FF總線的核心技術
6.1.2FF總線通信模型
6.1.3協(xié)議數(shù)據的構成與層次
6.2FF總線的物理層
6.2.1物理層的任務
6.2.2物理層的結構
6.2.3物理層協(xié)議
6.2.4傳輸介質
6.2.5FF總線的拓撲結構
6.3數(shù)據鏈路層
6.3.1通信設備類型
6.3.2鏈路活動調度器
6.3.3受調度通信
6.4現(xiàn)場總線訪問子層
6.4.1總線訪問子層的協(xié)議機制
6.4.2現(xiàn)場總線訪問子層的服務類型
6.5現(xiàn)場總線報文規(guī)范子層
6.6FF現(xiàn)場儀表的功能模塊
6.7FF網絡管理與系統(tǒng)管理
6.7.1網絡管理
6.7.2系統(tǒng)管理
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本章小結
綜合習題
參考文獻
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