現(xiàn)場總線課程教學(xué)大綱

1、現(xiàn)場總線課程教學(xué)大綱課程名稱：現(xiàn)場總線英文名稱：Field Bus課程編號：學(xué) 時 數(shù)：32其中實驗（實訓(xùn)）學(xué)時數(shù)： 0 課外學(xué)時數(shù)：0學(xué) 分 數(shù)：2適用專業(yè)：計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)一、課程的性質(zhì)和任務(wù)現(xiàn)場總線是計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的專業(yè)選修課，是自動控制領(lǐng)域的新興技術(shù)，它是電子、儀器儀表、計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展成果，是工業(yè)自動化事業(yè)的進(jìn)展需要，也是技術(shù)發(fā)展的必然。該課程的目的是介紹現(xiàn)場總線的技術(shù)概況，并以計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信、開放系統(tǒng)互連參考模式等知識為基礎(chǔ)，針對基金會現(xiàn)場總線、Lon Works總線、PROFIBUS總線、CAN總線、HART總線等幾種有影響力的現(xiàn)場總線技術(shù)，詳細(xì)地介紹了他們各自的技

2、術(shù)特點(diǎn)、規(guī)范、通信控制芯片、接口電路設(shè)計以及現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計、應(yīng)用等，使學(xué)生了解自動化技術(shù)的發(fā)展過程及其自控領(lǐng)域的新技術(shù)。該課程的任務(wù)是使學(xué)生初步了解和掌握現(xiàn)場總線技術(shù)的基礎(chǔ)知識和與之相關(guān)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信方面的知識，為學(xué)生將來的實踐工作打下一定的基礎(chǔ)。二、課程教學(xué)內(nèi)容的基本要求、重點(diǎn)和難點(diǎn)掌握現(xiàn)場總線的基礎(chǔ)知識，對涉及到的網(wǎng)絡(luò)與通信方面的知識要了解并掌握，基金會現(xiàn)場總線、Lon Works總線、PROFIBUS總線、CAN總線、HART總線等幾種有影響力的現(xiàn)場總線技術(shù)是該課程教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，而對涉及較少的網(wǎng)絡(luò)與通信方面的知識是該課程學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。（一）現(xiàn)場總線概述介紹現(xiàn)場總線的

3、概況、發(fā)展背景與趨勢、特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)，簡要說明幾種有影響力的現(xiàn)場總線技術(shù)，并介紹了以現(xiàn)場總線為基礎(chǔ)的企業(yè)信息系統(tǒng)。（二）網(wǎng)絡(luò)與通信基礎(chǔ)介紹在現(xiàn)場總線中的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信系統(tǒng)的基本知識，說明如何應(yīng)用現(xiàn)場總線技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互連與數(shù)據(jù)交換。重點(diǎn)：計算機(jī)局域網(wǎng)及其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)、數(shù)據(jù)交換、差錯控制。難點(diǎn)：計算機(jī)局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)交換。（三） 開放系統(tǒng)互連參考模型介紹OSI參考模型及模型中每一層的功能與其遵循的協(xié)議，說明OSI模型與現(xiàn)場總線通信模型的相互關(guān)系。重點(diǎn)：OSI參考模型、OSI參考模型與現(xiàn)場總線通信模型。難點(diǎn)：OSI參考模型。（四） 基金會現(xiàn)場總線詳細(xì)介紹基金會現(xiàn)場總線的技術(shù)特點(diǎn)、規(guī)范、

4、通信控制芯片、接口電路設(shè)計以及實現(xiàn)其控制系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計、應(yīng)用等知識。重點(diǎn)：基金會現(xiàn)場總線的技術(shù)特點(diǎn)、規(guī)范、通信控制芯片、接口電路設(shè)計以及實現(xiàn)。難點(diǎn)：基金會現(xiàn)場總線設(shè)計、應(yīng)用等知識。（五） Lon Works技術(shù)和LON總線詳細(xì)介紹Lon Works技術(shù)及應(yīng)用，說明LON總線的特點(diǎn)、構(gòu)成與通信。重點(diǎn)：介紹Lon Works技術(shù)及應(yīng)用。難點(diǎn)：LON總線的構(gòu)成與通信。（六） PROFIBUS詳細(xì)介紹PROFIBUS總線的特點(diǎn)、構(gòu)成與實現(xiàn)。重點(diǎn)：PROFIBUS總線的特點(diǎn)、構(gòu)成與實現(xiàn)。難點(diǎn)：PROFIBUS總線的實現(xiàn)。（七） 控制器局域網(wǎng)總線CAN詳細(xì)介紹CAN總線的特點(diǎn)、技術(shù)規(guī)范與應(yīng)用。重點(diǎn)：

5、CAN的性能特點(diǎn)、技術(shù)規(guī)范、CAN總線有關(guān)器件介紹、CAN總線的應(yīng)用。難點(diǎn)：CAN總線的技術(shù)規(guī)范與應(yīng)用。（八） HART通信協(xié)議詳細(xì)介紹HART總線的特點(diǎn)、技術(shù)規(guī)范與應(yīng)用。重點(diǎn)：HART的基本特點(diǎn)、物理層技術(shù)規(guī)范、數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議規(guī)范、命令簡介、協(xié)議的應(yīng)用。難點(diǎn)：HART總線的技術(shù)規(guī)范與應(yīng)用。（九） 以現(xiàn)場總線為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 詳細(xì)介紹現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)及其計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，并以工廠、企業(yè)為實例說明其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計。重點(diǎn)：現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)及其計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。三、教學(xué)方式及學(xué)時分配序號主要內(nèi)容主要教學(xué)方式學(xué)時分配輔導(dǎo)答疑比例一現(xiàn)場總線概述 講授22 ：1二網(wǎng)絡(luò)與通信基礎(chǔ)講授42 ：1三開放系統(tǒng)互連參考模型講授42 ：1四基金會現(xiàn)場總線講授82 ：1五Lon Works技術(shù)和LON總線講授42 ：1六PROFIBUS講授22 ：1七控制器局域網(wǎng)總線CAN講授22 ：1八HART通信協(xié)議講授22 ：1九以現(xiàn)場總線為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)講授42 ：1四、課程其他教學(xué)環(huán)節(jié)要求本課程的教學(xué)環(huán)節(jié)主要包括：課堂講授、課外作業(yè)。通過本課程的各教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的分析問題解決問題的能力。五、本課程與其他課程的聯(lián)系先修課程計算機(jī)控制技術(shù)、PLC、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理六、教學(xué)參考書