现场总线技术及其应用第2版教学设计
现场总线技术及其应用 第2版 教学课件 ppt 作者 郭琼 第1章
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4.现场总线系统的优点
• 提高了系统的准确性与可靠性 1）现场总线设备的智能化、数字化，与模拟 信号相比，从根本上提高了测量与控制的精确度， 减少了传送误差； 2）系统的结构简化、设备与连线减少，现场 仪表内部功能加强，减少了信号的往返传输，提 高了系统的工作可靠性； 3）设备标准化，功能模块化，使系统具有设 计简单，易于重构等优点。
Date: 2019/1/30
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4.现场总线系统的优点
• • • • • 节省硬件数量与投资 节省安装费用 节省维护开销 用户具有高度的系统集成主动权 提高了系统的准确性与可靠性
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4.现场总线系统的优点
• 节省硬件数量与投资 1）智能现场设备直接执行多参数测量、控制、 报警、累计计算等功能，减少了变送器的数量； 2 ）不需要 DCS 系统的信号调理、转换等功能， 节省硬件投资，减少控制室的占地面积。
（2）Profibus:离散工业，机械制造业自动化 （3）WorldFIP:交通行业自动化 （4）LonWorks:楼宇自动化
现场总线技术 --现场总线技术把单个分散的仪表或设 备变成了网络的节点
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1.现场总线简介
现场总线控制系统FCS
----以现场总线为纽带，连接分散的现场仪表或设备， 使之成为可以相互沟通信息、共同完成自动控制任务的网 络系统与控制系统.
与传统仪表的不同之处 现场总线技术的关键
Date: 2019/1/30 Page: 43
三、现场总线技术的标准化
制定现场总线标准的国际标准化组织： 1）IEC---国际电工委员会
现场总线技术第2版课件教学配套课...
本章主要介绍PROFIBUS的通信模 型、协议类型、数据传输技术、拓 扑结构及总线存取控制机制，并对 PROFIBUS-DP、PROFIBUS－PA和 PROFIBUS－FMS技术做简要介绍。
一个不带集成纤维光缆接头的PROFIBUS站或一个 RS-485段可以通过OBT连接到一个光纤电路。
拓扑结构
用于数据传输的光纤技术可以构成环 型、总线型、树型和星型结构。
光链路模块（OLM）可以用于实现单光 纤环和冗余的双光纤环。
3.用于PA的IEC61158-2传输技术
数据传输
采用曼彻斯特编码，信号由0变到1时发送二进制数 “0”，信号由1变到0时发送二进制数“1”。
第8章 PROFIBUS现场总线及其应用
概述 8.1 PROFIBUS的协议类型和通信模型 8.2 PROFIBUS的数据传输和拓扑结构 8.3 PROFIBUS的总线存取控制机制 8.4 PROFIBUS的应用(系统集成)
PROFIBUS概述
PROFlBUS (Process Fieldbus)是一种国际 化的、开放的、不依赖于设备生产商的现场 总线标准。
DP); 1998年PROFIBUS-PA被纳入EN50170V.2； 1999年PROFIBUS成为国际标准IEC61158的组成部分
(TYPEIII)； 2001年成为中国的机械行业标准JB/T10308-3-
2001。
PROFIBUS由以下三个兼容部分组成:
1.PROFIBUS-DP:用于传感器和执行器级的高速数据 传输，DP的传输速率可达12Mbit/s，一般构成单主 站系统，主站、从站间采用循环数据传输方式工 作。
现场总线技术培训教案
1、工业数据通信基本结构
2、数字数据编码，曼彻斯特及差分曼彻斯特编码
3、模拟数据编码：幅值键控、频移键控及相移键控
4、多路复用技术，时分多路及频分多路技术
5、循环冗余校验CRC
教学难点
1、数据传输速率比特率及波特率的区别
2、数据交换技术，报文交换及报文分组交换
3、检错码循环冗余码及纠错码海明码方法
考核方式
总成绩：课堂参与占10%；平时作业、小论文占30%；期末考试占60%（开卷考试：术语解释、判断说理题、简述题、综合分析论述题）。
教
学
基
本
目
的
和
要
求
现场总线技术应用于工业自动化领域,形成了全分布式控制网络系统。通过本课程的学习，让学生了解目前正在全世界范围自动化领域蓬勃发展的新型控制技术。课程要求明确现场总线的特点、系统构成、监控组态软件原理、现场总线系统的工程设计等；掌握计算机网络基本知识、工业网络通信特点，以及现场总线的基本概念和几种典型现场总线的技术特点以及相关软、硬件的使用方法；能够根据实际需要对现场总线进行选型；能够简单设计基于现场总线的控制系统。
现场总线技术（第1版）周明中国电力出版社 2002
注：此页针对课程整体内容进行填写
成都大学教案
总学时第 1学时 — 第6学时
授课内容
第一章现场总线技术概述
教学目的
和要求
通过本章的学习，让学生初步认识现场总线，了解其概念及其发展应用过程，认识到现场总线技术是目前自动化领域一门正在兴起的控制系统技术，初步了解目前正在发展的自动化新型技术，认识正在引导控制应用领域前沿科技的现场总线的一些基本特征、发展现状，介绍了解常见的现场总线及各自的特点及主要适用领域。
集散控制系统及现场总线第二版教学设计
集散控制系统及现场总线第二版教学设计1. 课程介绍本课程将介绍现代工业控制系统中集散控制系统和现场总线的基本概念、原理和应用。
集散控制系统是指在相对集中的控制中心，采用分布式控制器以及各种通信网络和总线技术，完成对生产过程中各子系统的监控、指令下达和数据交换等功能。
现场总线是一种在现场设备之间建立通信和控制的标准化技术，它能够实现现场设备的智能化、控制命令的快速响应并提高工业过程的自动化程度。
本课程内容包括集散控制系统、现场总线基本概念和原理，分布式控制器、通信网络、总线技术的原理和应用，以及实际应用案例等内容。
2. 教学目标1.理解集散控制系统和现场总线的基本概念和原理；2.掌握分布式控制器的工作原理和应用；3.熟悉各种通信网络和总线技术的原理和应用；4.能够应用集散控制系统和现场总线技术解决实际问题；5.掌握系统调试和故障诊断技能。
3. 教学内容3.1 集散控制系统基础1.集散控制系统概述；2.分布式控制器的基本原理和体系结构；3.系统设计和调试流程。
3.2 现场总线基础1.现场总线概述；2.现场总线标准和应用；3.常见现场总线技术介绍。
3.3 通信网络和总线技术1.串行通信协议；2.Ethernet通信原理；3.CAN总线技术；4.Profibus总线技术。
3.4 实际应用案例1.管道乳化装置应用案例；2.自动化生产线应用案例。
3.5 系统调试和故障诊断1.系统调试方法和技巧；2.常见故障分析和故障排除方法；3.现场调试案例。
4. 教学方法本课程采用理论讲解、案例分析和实验教学相结合的教学方法，其中实验教学占总学时的20%。
学生需要在实验室完成以下实验：1.分布式控制器配置与调试实验；2.现场总线连接与调试实验；3.串口通信实验；4.Ethernet通信实验。
5. 考核方式本课程考核采用期中、期末考试和实验成绩综合评定的方式，其中实验成绩占总成绩的30%。
6. 教材•《集散控制系统及现场总线》第二版，于树成，机械工业出版社；•《现场总线技术与应用》第二版，赵博主编，电子工业出版社。
现场总线技术教学设计
现场总线技术教学设计
简介
现场总线（Fieldbus）技术是自动化控制领域中的一个重要技术，被广泛应用于工业领域中的控制、监测和通信功能。
本教学设计旨在通过理论授课和实践操作的方式，使学生了解现场总线技术的基本概念、体系结构、通信协议和应用实现方法，并掌握如何使用总线配置工具和现场总线网络建立方法。
教学目标
1.掌握现场总线技术的基本概念、体系结构和通信协议；
2.熟悉现场总线网络建立方法和总线配置工具的使用；
3.理解现场总线技术在控制、监测和通信领域的应用场景和优劣势。
教学内容
理论授课
1. 现场总线技术概述
1.1 传统现场控制系统的不足之处 1.2 现场总线技术的概念和优势
2. 现场总线技术体系结构
2.1 现场设备、传感器和执行器 2.2 控制器和控制系统 2.3 总线通信和控制数据流
3. 现场总线通信协议
3.1 现场总线通信协议介绍 3.2 现场总线通信协议特点和优缺点
4. 现场总线网络建立方法
1。
现场总线技术培训教案(doc 16页)
现场总线技术培训教案(doc 16页)成都大学教案学院(部)：电信学院系（教研室）：自动化授课教师：喻晓红职称：讲师课程名称现场总线技术总学分：3学分总学时：50学时其中：讲课50学时实践0学时课程类别必修课( ) 选修课( √)公共课（）学科课（）专业课（√）实践课（）全校任选课（）授课对象自动化本科08级考核方式总成绩：课堂参与占10%；平时作业、小论文占30%；期末考试占60%（开卷考试：术语解释、判断说理题、简述题、综合分析论述题）。
教学基本目的和要求现场总线技术应用于工业自动化领域,形成了全分布式控制网络系统。
通过本课程的学习，让学生了解目前正在全世界范围自动化领域蓬勃发展的新型控制技术。
课程要求明确现场总线的特点、系统构成、监控组态软件原理、现场总线系统的工程设计等；掌握计算机网络基本知识、工业网络通信特点，以及现场总线的基本概念和几种典型现场总线的技术特点以及相关软、硬件的使用方法；能够根据实际需要对现场总线进行选型；能够简单设计基于现场总线的控制系统。
教材、参考书（一）推荐教材：现场总线控制网络技术（第1版）雷霖主编. 电子工业出版社. 2005年（二）参考书目：现场总线技术及其应用（第2版）阳宪惠主编清华大学出版社2008年现场总路线网络（第1版）. 杨卫华主编. 高等教育出版社. 2004年现场总线技术及其应用（第1版）甘永梅编著. 机械工业出版社,2004现场总线技术（第1版）周明中国电力出版社2002成都大学教案授课内容第一章现场总线技术概述教学目的和要求通过本章的学习，让学生初步认识现场总线，了解其概念及其发展应用过程，认识到现场总线技术是目前自动化领域一门正在兴起的控制系统技术，初步了解目前正在发展的自动化新型技术，认识正在引导控制应用领域前沿科技的现场总线的一些基本特征、发展现状，介绍了解常见的现场总线及各自的特点及主要适用领域。
重点难点教学重点1、现场总线的概念2、现场总线的发展历程3、现场总线的特点4、现场总线的网络结构5、现场总线的发展历程及现场总线的研究应用现状教学难点全面了解现场总线的概念，从不同的角度来定义现场总线是什么1、充分了解到现场总线的技术特点的各个方面层次的涵义思考题、 课后作业思考：根据自己对现场总线的认识，总结一下你对现场总线的定义作业：1、现场总线有哪些特点 2、什么是互操作性？什么是互换性？ 3、FCS 与DCS 相比较，具有哪些优越性主要参考资料（现场总线控制网络技术（第1版）雷霖主编. 电子工业出版社. 2005年现场总线技术及其应用（第2版）阳宪惠主编清华大学出版社2008年现场总路线网络（第1版）. 杨卫华主编. 高等教育出版社. 2004年现场总线技术及其应用（第1版）甘永梅编著. 机械工业出版社,2004现场总线技术（第1版）周明中国电力出版社2002课后自我总结分析学生要求尽量理论联系实际讲课，希望能有更多的现场总线技术应用图示备注（对本章节的课堂教学需补充说明的内容）注：此页针对具体授课内容填写成都大学教案样本：成都大学教案授课内容第二章计算机网络与工业网络教学目的和要求通过本章的学习，使学生掌握计算机网络的基础知识，了解计算机网络以及工业的结构体系、网络模式。
《现场总线技术及应用》课程教学设计
《现场总线技术及应用》课程教学设计作者：唐敏来源：《科技资讯》2015年第28期摘要：随着Intranet和Internet的迅猛发展，现场总线技术作为一种用于工业生产现场的新型工业控制技术，广泛应用于制造业自动化、流程工业自动化和楼宇、交通、电力等各领域。
《现场总线技术及应用》课程它融合了电气控制、可编程控制器等多门学科知识，并引进典型的现场总线Profibus、CC-Link、Modbus及工业以太网作为教学载体，实现现场总线的教学过程。
本文根据实际教学情况对《现场总线技术及应用》这门课程的教学设计进行了详细的阐述。
关键词：现场总线技术；控制系统；教学设计；课程定位；教学方法中图分类号： G420 文献标识码：A 文章编号1672-3791（2015）10（a）-0000-00课程教学设计是作为解决教学实际问题的一种工具与方法，非常巧妙地将教学理论与教学实践结合在一起[1]。
本文根据笔者所在学院的实际教学情况，围绕课程定位、教学目标、教学内容、教学方法和手段及考核评价几方面阐述《现场总线技术及应用》课程的教学设计。
1 课程定位及设计思路现场总线控制技术是一门强调实际应用的课程。
在工业现场，其发展与相关的应用层出不穷，目前具有不少于20 种国际标准的现场总线，在课程中不可能都作为授课内容[1]。
我院开设的《现场总线技术及应用》课程是机电一体化技术专业的一门专业必修课程。
通过对本专业机电产品安装、调试及服务、机电设备维修工作岗位分析，确定了课程的设计思路为：本课程紧紧围绕相关岗位所需的职业技能要求，按照学生的认知规律和职业能力培养规律，选取典型的现场总线和工业以太网作为教学载体，实现现场总线的教学过程。
通过理论学习和实践训练，逐步培养学生的职业工作能力和自主学习能力。
2教学目标通过本门课程的学习，学生能够系统掌握现场总线的基本概念、基本理论和基本方法，熟悉Profibus总线等几种典型的现场总线及工业以太网的控制系统的构建方法，提高学生的知识应用能力与简单总线的组建能力，初步具有总线的组建和维护技能，为提高学生的职业能力和可持续性发展打下基础。
汽车总线技术(第二版)最全课件完整版ppt全书电子教案全套教学教程PPT课件
1.中央处理器 (1)指令简介。用计算机解决任何问题,都要先把问题的解法分解为非常简单 的步骤,让计算机一步一步地按这些步骤去做。 计算机所能执行的基本操作是由计算机的指令所规定的。计算机全部指令 的集合称为该计算机的指令系统。指令系统准确定义了计算机的处理能力。 不同的计算机有不同的指令系统,从而形成各自的特点和差异。 指令规定了计算机的基本操作类型和操作的地址。它们在机器内部是以二 进制编码形式表示的。指令也和数据一样存放在存储器中。
学习任务3 微机的外部设备 1.3.3 键盘
学习任务3 微机的外部设备
1.3.4 显示器 显示器是计算机的输出装置。汽车上的显示器主要有LED (发光二极管)、LCD (液 晶显示器)和CRT (阴极射线显像管)等。
学习任务3 微机的外部设备
1.3.5 外部存储器
因为计算机的直接寻址范围受地址总线的限制,如16位地址线,最大寻址 范围只有64KB,一般是不够用的。因此,需要外部存储器支持。另外,如果程 序存放在外部存储器ROM 中,当厂家需要对控制程序进行修改或更新时,只 需要更换ROM 芯片即可。
学习任务4 单片机的接口与通信
1.4.2 并行接口
并行通信的优点是通信速度快;缺点是数据有多少位,就需要多少 根数据线,显然通信成本较高。MCS-51单片机与片外存储器之间的 数据通信就属于并行通信,计算机内部的数据传输基本上采用并行 通信。 由于并行通信占用数据线多、传输距离短,因此计算机之间以及 计算机与外围设备之间进行的通信大都采用串行通信。
学习任务4 单片机的接口与通信
1.4.2 并行接口 同时传输两位或两位以上的数据称为并行传输。以并行传输方式通信时,多位数据 (如8位数据)的各个位同时传送,如图1 8所示。微机内部几乎都采用并行传输方式。 由于CPU与外部设备的速度不同,外部设备的数据线不能直接接到总线上,为使CPU与 外部设备的动作匹配,两者之间需要有缓冲器和锁存器。缓冲器和锁存器用于暂时保 存数据。具有这些功能的接口称为并行接口。
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现场总线技术及其应用第2版教学设计
一、教学背景
现场总线（Fieldbus）是近年来工业自动化领域的一个重要发展方向。
作为下一代工业控制系统（ICS）的基础技术，现场总线对提高工业自动化水平具有重要意义。
为了适应现场总线技术在工业自动化中的广泛应用，提高本专业学生对现场总线技术的认识和掌握，本教学设计设计了现场总线技术及其应用教学课程。
二、教学目标
本课程旨在让学生掌握以下知识和技能：
1.熟悉现场总线技术的概念和基本原理；
2.掌握现场总线的组成、通信方式和通讯协议；
3.理解现场总线与传统控制系统的异同；
4.学习现场总线应用实例并进行仿真。
三、教学内容
1. 现场总线技术概述
1.1 现场总线定义和产生背景 1.2 现场总线与传统控制系统的异同点 1.3 现场总线的主要优势和不足
2. 现场总线的组成、通信方式和通讯协议
2.1 现场总线的组成部分 2.2 现场总线的物理通信方式 2.3 现场总线的通讯协议
3. 现场总线应用实例
3.1 现场总线在工业生产中的应用 3.2 现场总线应用实例介绍
3.3 现场总线应用实例的仿真
四、教学方法
本课程采用理论讲解与实践操作相结合的教学方法。
理论部分讲解将采用PPT等多媒体形式，并结合案例分析进行教学。
实践操作部分将采用仿真软件进行模拟操作。
五、教学评价
本课程的教学评价将分为两个方面：
1.考试评价。
以开卷笔试形式进行，考察学生对理论知识的
理解和掌握。
2.实践操作评价。
以实验报告和仿真实验成绩为评价参考，
考察学生的操作技能和实际应用能力。
六、教学资源
为了支持课程教学，教师将向学生提供以下教学资源：
1.PPT课件和教学手册
2.现场总线仿真软件
3.案例分析和应用实例
七、教学进度
本课程的教学进度为10周，具体安排如下：
教学内容工作量时长
第1周课程概述 1 小时 1 学时
第2周现场总线 4 小时 4 学时
第3周通讯协议 4 小时 4 学时
第4周组成部分 4 小时 4 学时
第5周物理通信 4 小时 4 学时
第6周工业应用 2 小时 2 学时
第7-8周实验操作8 小时 4 学时 \* 2
第9周仿真实验 4 小时 4 学时
第10周总结与答疑 1 小时 1 学时
八、总结
通过本课程的设计和实施，学生将掌握现场总线技术的相关知识和操作技能，进而提高其应用能力和实际操作水平。
此外，本课程也有利于提高学生就业竞争力，使其更好地适应现代工业自动化的发展趋势。