工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)教學(xué)大綱

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)教學(xué)大綱 課程名稱：工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò) 課程代碼： 建議課時(shí)數(shù)：40 學(xué) 分: 2.5 適用專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè) 制定人： 一、課程性質(zhì)與任務(wù)課程性質(zhì)：工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)課程是電氣自動(dòng)化專業(yè)選修課程。本大綱根據(jù)電氣自動(dòng)化專業(yè)專業(yè)2015年教學(xué)計(jì)劃的要求制訂，可作為高中后大專學(xué)生的教學(xué)參考。課程的任務(wù)：本課程以現(xiàn)場總線基本技術(shù)及其節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)為主要內(nèi)容，目的是使學(xué)生掌握現(xiàn)場總線通信與網(wǎng)絡(luò)基本知識，學(xué)會閱讀并理解現(xiàn)場總線協(xié)議/規(guī)范，能夠設(shè)計(jì)一般設(shè)備的現(xiàn)場總線通信接口，掌握典型現(xiàn)場總線系統(tǒng)的基本應(yīng)用技術(shù)，并為學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)場總線系統(tǒng)設(shè)計(jì)和現(xiàn)場總線分析奠定一定的基礎(chǔ)。二、課程

2、教學(xué)目標(biāo)1、知識目標(biāo)（1）通過課程學(xué)習(xí)要求學(xué)生在西門子S700平臺學(xué)會使用工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)協(xié)議完成設(shè)備間數(shù)據(jù)傳輸。（2）對RS232/485串行總線協(xié)議、工業(yè)以太網(wǎng)ethernet、控制器局域網(wǎng)CAN等常用工業(yè)協(xié)議有系統(tǒng)概念認(rèn)識。（3）初步掌握使用工業(yè)組態(tài)軟件工具完成SCADA數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)監(jiān)控界面設(shè)計(jì)。2、能力目標(biāo)（1）使學(xué)生具備在PLC、單片機(jī)平臺掌握2-3種不同工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議在自動(dòng)化設(shè)備控制中的應(yīng)用。 （2）掌握在工業(yè)現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)通訊故障檢測與判斷的方法，使用特定儀器對網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行測試。三、教學(xué)內(nèi)容及基本要求 本課程的主要內(nèi)容包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場總線的基礎(chǔ)知識、國際標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場總線及其它主

3、流現(xiàn)場總線協(xié)議/規(guī)范、現(xiàn)場總線節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)以及現(xiàn)場總線系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)。 第一章 緒論 現(xiàn)場總線的發(fā)展歷程、概念、組成、技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用領(lǐng)域。 第二章 數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) 數(shù)據(jù)編碼方式、信號傳輸方式、通信方式等數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識；網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、傳輸介質(zhì)、硬件組成與介質(zhì)訪問控制方式等計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識；協(xié)議分層、接口和服務(wù)、服務(wù)原語等計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本理論；OSI參考模型和TCP/IP參考模型及其優(yōu)缺點(diǎn)，OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較。 第三章 控制器局域網(wǎng)CAN CAN總線的產(chǎn)生及其發(fā)展歷程，CAN總線的技術(shù)特點(diǎn)，CAN節(jié)點(diǎn)的分層結(jié)構(gòu)，CAN的一些基本概念，報(bào)文傳送及其幀類型

4、，錯(cuò)誤類型及其界定，位定時(shí)要求，CAN總線基本技術(shù)闡釋與分析，CAN控制器及接口芯片：SJA1000、82C250，CAN節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，CAN系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例。 第四章 DeviceNet DeviceNet簡介，DeviceNet的連接（CAN標(biāo)識符區(qū)的DeviceNet使用、連接建立概述、預(yù)定義主/ 從連接組、客戶機(jī)和服務(wù)器的連接終點(diǎn)），DeviceNet信息協(xié)議（顯式信息、輸入/輸出信息、分段/重組、重復(fù)MAC ID檢測協(xié)議），DeviceNet通信對象類，網(wǎng)絡(luò)訪問狀態(tài)機(jī)制，預(yù)定義主/從連接組，構(gòu) 建DeviceNet網(wǎng)絡(luò)的步驟及所需的硬件和軟件，DeviceNet節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、DeviceNet系

5、統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例。第五章ControlNet概述，主要技術(shù)特點(diǎn)，物理層與媒體，數(shù)據(jù)鏈路層簡介，ControlNet系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例。 第六章 以太網(wǎng)（EtherNet/IP） 概述，封裝協(xié)議，顯式與I/O信息到TCP/IP的映射，物理層，設(shè)備描述，對象庫。 第七章 FF現(xiàn)場總線 概述；物理層及其網(wǎng)絡(luò)連接；數(shù)據(jù)鏈路層；現(xiàn)場總線訪問子層；報(bào)文規(guī)范層；網(wǎng)絡(luò)管理與系統(tǒng)管理；通信控制器FB3050；設(shè)備描述。 第八 章 Profibus 概述；Profibus通信協(xié)議；Profibus實(shí)現(xiàn)的可能性；Profibus控制器ASPC2；Profibus系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例。 表1、工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)驗(yàn)序號實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱類型課時(shí)

6、要求人/組實(shí)驗(yàn)一RS232/485串行總線通信實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證2必做2實(shí)驗(yàn)二控制器CAN總線通信實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證2必做2實(shí)驗(yàn)三過程現(xiàn)場總線profibus實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證2必做2實(shí)驗(yàn)四工業(yè)以太網(wǎng)控etheNET實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證2必做2實(shí)驗(yàn)五組態(tài)軟件網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控界面設(shè)計(jì)驗(yàn)證2必做2四、考試與考核方式考慮到本課程實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)場可操作性，建議本課程考核以課程設(shè)計(jì)的形式進(jìn)行，課程設(shè)計(jì)成績不低于總成績50%。課內(nèi)實(shí)驗(yàn)計(jì)做平時(shí)成績占比30%，考勤與日常作業(yè)完成情況占比20%。五、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與課時(shí)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)按照大綱教學(xué)內(nèi)容，學(xué)取比較典型的5個(gè)實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生分組完成，實(shí)驗(yàn)過程全程考核。見表1所示。六、課程學(xué)習(xí)說明本課程先修課程為電工電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、PLC