现场总线技术教案(共16页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上成都大学教案学院(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
2、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。教学重点和难点教学重点：本课程的重点包括：现场总线的概念与技术特点现场总线技术中业网络传输控制方式、曼彻斯特编码技术常用工业网络互连设备、安全防爆技术、OSI模型物理层与数据链路层协议FF通信模型及主要技术FF功能块及FF的工业组态三种PROFIBUS产品的异同点、各自的协议结构及其传
3、输技术PROFIBUS总线存取协议与PROFIBUS行规LonWorks技术LonTalk协议等相关内容。教学难点：（1）学生数据通信与计算机网络知识严重匮乏解决办法：加强相关知识的介绍、补充；（为了不过多占用课堂学时），为学生提供参考资料，鼓励学生自学，积极为学生答疑；让学生开展讨论、互相帮助。（2）现场总线类型多、特点差异较大，学生不易掌握解决办法：首先深入浅出地介绍各种现场总线的适合应用领域以及该领域对现场总线的要求，然后分析性地介绍现场总线为满足相应的要求而需具备的特性，最后顺理成章地介绍现场总线的特点、性能。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
4、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
5、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教学安排(含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等)1-1 现场总线（Fieldbus）的概念（ 学时）一、 现场总线的概念二、 现场总线仪表（设备）1-2现场总线的发展历程一、现场总线的发展背景二、
6、现场总线系统的产生与发展三、 现场仪表的发展1.3 现场总线的特点一、现场总线的体系结构特点或测控网络特点二、现场总线的技术特点三、现场总线特点的小结1-4 现场总线控制系统FCS一 、FCS系统结构二、FCS特点三、FCS的构成四、FCS与DCS比较1-5现场总线与一般通信技术、通信网络的区别一、现场总线与一般通信技术的比较二、现场总线的网络结构1-6 现场总线技术的发展历程及我国国内对现场总线的研究一、现场总线的发展过程中充满了竞争二、现有的现场总线国际标准三、目前常见的现场总线及其特点、应用领域四、现场总线的发展现状五、国内现场总线研究现状思考题、课后作业思考：根据自己对现场总线的认识，
7、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
8、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 总学时第 7学时 第12学时授课内容第二章 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。重点掌握局域网的特点、网络结构、传输介质。熟悉局域网中介质访问控制方法。认识了解现场总线网络准入测试以及本质安全防爆技术。重点难点教学重点1、 计算机网络的基本结构2、 工业网络体系结构3、 计算机局域网的特点及网络拓扑4、 局域网传输介质及介质访问控制方法5、 现场总线本质安全技术教学难点1、全面了解工业网络的体系结构，掌握现场总线在其中的作用2、计算机局域
9、网介质传输的访问方式，掌握CSMA/CD以及令牌环访问方案3、综合考虑本质安全要求，灵活掌握本安防爆的主要技术教学安排(含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等)2-1 计算机网络概述 一、计算机网络的基本概念及发展概况二、计算机网络的类型2-2 工业网络与现场总线一、工业网络的概念二、工业网络体系结构2-4 工业网络的模式2-5 计算机局域网一、 计算机局域网网络拓扑结构二、 网络的传输介质三、 媒质访问控制方式2-6 网络准入测试一、一致性测试二、互操作性测试2-7 本质安全技术思考题、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、
10、工业网络的体系结构如何，各层功能及主要的技术是怎样的？ 2、有哪些常见的网络结构，各自有何特点 3 CSMA/CD及令牌环的媒体访问策略是怎么样的？ 3、什么是本质安全，应该如何实现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，希望能在实验室对常用
11、的网络进行不同网络拓扑的连接 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 总学时第 13学时 第17学时授课内容第三章 工业网络通信基础教学目的和要求通过本章的学习，使学生掌握工业网络通信的基础知识，了解工业数据通信系统的基本构成，数据编码方式、数据传输方式，通信线路的工作方式及信号的传输模式，数据交换技术及差错控制。重点掌握数据编码方式及传输方式及常见的差错控制技术、。熟悉数据通信的基本交换方式。认识了解工业数据传输指标。重点难点教学重点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、
12、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教学安排(含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等)3-1 数据通信的基本概念一、数据与信息的认识二、通信系统的构成三、衡量指标1 传输速率 比特率与波特率2 误码率3-2 数据编码技术一 数字数据的数字信号编码1 单极性码，双极性码2 归零码，非归零码3曼彻斯特及差分曼彻斯特编码二 数字数据的模拟信号编码1 幅移键控2 频移键控3 相移键控计算机局域网3-3 数据传
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- 现场总线 技术 教案 16
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