《现场总线技术》课程教学大纲
Field Bus Technology
课程代码：23101721 适用专业：电气，网络信息 总学时数：32 修订年月：2006年5月
课程性质：专业基础理论课，选修
开课学期：6 总学分数：2.0 执 笔：郑日荣
一、课程的性质和目的
现场总线技术是控制技术、仪器仪表、计算机技术和网络技术的发展的结果，是工业自动化技术发展的必然。现场总线是用于现场仪表与控制系统和控制室之间的一种全分散、全数字化的、智能、双向、多变量、多点、多站的分布式通信系统，它的出现，使得高性能、高可靠性的分布式工业控制、检测系统成为现实。
本课程是网络工程专业的专业基础选修课。本课程的学习目的：使学生掌握现场总线控制技术的基本概念和原理，熟悉几种常用的现场总线技术。学习本课程之后，要求学生具备初步的设计、规划现场总线控制系统的能力和研究、开发现场总线技术产品的初步能力，并为后续课程的学习打下必要的基础。 二、课程教学内容及学时分配 教学内容
（一） 现场总线概述
（1）现场总线的定义、现场总线的产生和发展的过程、特点； （2）工业控制网络的体系结构。 （二）网络基础知识
（1）数据通信的理论基础；
（2）数据的编码方式、传输方式和传输介质； （3）网络拓扑结构和媒体访问技术。 （三）基金会现场总线
（1）基金会现场总线（FF）通信系统的构成、FF网络拓扑结构、通信模型； （2）FF的功能块及其应用； （3）FF组态的基本知识。 （四）Profibus总线
（1）Profibus-DP的基本功能、系统配置、设备类型、系统行为和设备数据库； （2）Profibus-FMS通信模型、通信对象、通信字典、服务及与DP的混合操作； （3）Profibus-PA的特性、传输协议、设备行规以及DP与PA的连接； （4）Profibus的专用协议芯片和从站通信接口的开发。 （五）CAN总线
（1）CAN通信协议（物理层、媒体访问控制子层、逻辑链路控制子层）； （2）CAN的控制器和收发器； （3）CAN的应用。
（六）现场总线的新技术及应用介绍
（1）DeviceNet、ControlNet和InterBus等新型现场总线技术； （2）EtherNet IP和工业控制网络集成技术；
（3）了解现场总线的一些最新的进展和工程应用情况。 学时分配
总学时：32，其中理论学时24，考查2学时，实验学时6。具体分配参见下表：
序号 课 程 内 容 理论学时 实验学时 1 现场总线概述 2
2 3
网络基础知识 基金会现场总线
2 4
4 5 6
Profibus总线 CAN总线
现场总线的新技术及应用介绍
6 6 4
2 2 2
三、课程教学的基本要求
（1）了解现场总线的定义、现场总线的产生和发展的过程、它的特点，了解工业控制网络的体系结构；
（2）掌握数据通信的理论基础、数据的编码方式、传输方式和传输介质、网络拓扑结构和媒体访问技术；
（3）熟练掌握基金会现场总线（FF）通信系统的构成、FF网络拓扑结构、通信模型、FF的功能块和FF组态的基本知识；
（4）熟练掌握Profibus协议结构和通信模型，传输技术，总线访问技术；
（5）了解和掌握CAN通信协议（物理层、媒体访问控制子层、逻辑链路控制子层）、CAN 的控制器和收发器以及CAN的应用；
（6）了解现场总线的新进展和一些应用情况。 四、本课程与其它课程的联系与分工
先修课程：计算机网络技术、自动控制理论 后续课程：可编程序控制器与工业控制网络 五、建议教材及教学参考书
[1] 刘泽祥主编，《现场总线技术》，机械工业出版社，2005
[2] 甘永梅等编著，《现场总线技术及其应用》，机械工业出版社，2004
[3] 阳宪惠主编，《现场总线技术及其应用》，清华大学出版社，2006年12月第9次印刷
[4] 白焰等编著，《分散控制系统与现场总线控制系统——基础、评述、设计和应用》，中国电力出版社，2001
[5] 雷霖主编，《现场总线控制网络技术》，电子工业出版社，2004
《现场总线技术》课程教学大纲
Field Bus Technology
课程代码：23101721 适用专业：电气，网络信息 总学时数：32 修订年月：2006年5月
课程性质：专业基础理论课，选修
开课学期：6 总学分数：2.0 执 笔：郑日荣
一、课程的性质和目的
现场总线技术是控制技术、仪器仪表、计算机技术和网络技术的发展的结果，是工业自动化技术发展的必然。现场总线是用于现场仪表与控制系统和控制室之间的一种全分散、全数字化的、智能、双向、多变量、多点、多站的分布式通信系统，它的出现，使得高性能、高可靠性的分布式工业控制、检测系统成为现实。
本课程是网络工程专业的专业基础选修课。本课程的学习目的：使学生掌握现场总线控制技术的基本概念和原理，熟悉几种常用的现场总线技术。学习本课程之后，要求学生具备初步的设计、规划现场总线控制系统的能力和研究、开发现场总线技术产品的初步能力，并为后续课程的学习打下必要的基础。 二、课程教学内容及学时分配 教学内容
（一） 现场总线概述
（1）现场总线的定义、现场总线的产生和发展的过程、特点； （2）工业控制网络的体系结构。 （二）网络基础知识
（1）数据通信的理论基础；
（2）数据的编码方式、传输方式和传输介质； （3）网络拓扑结构和媒体访问技术。 （三）基金会现场总线
（1）基金会现场总线（FF）通信系统的构成、FF网络拓扑结构、通信模型； （2）FF的功能块及其应用； （3）FF组态的基本知识。 （四）Profibus总线
（1）Profibus-DP的基本功能、系统配置、设备类型、系统行为和设备数据库； （2）Profibus-FMS通信模型、通信对象、通信字典、服务及与DP的混合操作； （3）Profibus-PA的特性、传输协议、设备行规以及DP与PA的连接； （4）Profibus的专用协议芯片和从站通信接口的开发。 （五）CAN总线
（1）CAN通信协议（物理层、媒体访问控制子层、逻辑链路控制子层）； （2）CAN的控制器和收发器； （3）CAN的应用。
（六）现场总线的新技术及应用介绍
（1）DeviceNet、ControlNet和InterBus等新型现场总线技术； （2）EtherNet IP和工业控制网络集成技术；
（3）了解现场总线的一些最新的进展和工程应用情况。 学时分配
总学时：32，其中理论学时24，考查2学时，实验学时6。具体分配参见下表：
序号 课 程 内 容 理论学时 实验学时 1 现场总线概述 2
2 3
网络基础知识 基金会现场总线
2 4
4 5 6
Profibus总线 CAN总线
现场总线的新技术及应用介绍
6 6 4
2 2 2
三、课程教学的基本要求
（1）了解现场总线的定义、现场总线的产生和发展的过程、它的特点，了解工业控制网络的体系结构；
（2）掌握数据通信的理论基础、数据的编码方式、传输方式和传输介质、网络拓扑结构和媒体访问技术；
（3）熟练掌握基金会现场总线（FF）通信系统的构成、FF网络拓扑结构、通信模型、FF的功能块和FF组态的基本知识；
（4）熟练掌握Profibus协议结构和通信模型，传输技术，总线访问技术；
（5）了解和掌握CAN通信协议（物理层、媒体访问控制子层、逻辑链路控制子层）、CAN 的控制器和收发器以及CAN的应用；
（6）了解现场总线的新进展和一些应用情况。 四、本课程与其它课程的联系与分工
先修课程：计算机网络技术、自动控制理论 后续课程：可编程序控制器与工业控制网络 五、建议教材及教学参考书
[1] 刘泽祥主编，《现场总线技术》，机械工业出版社，2005
[2] 甘永梅等编著，《现场总线技术及其应用》，机械工业出版社，2004
[3] 阳宪惠主编，《现场总线技术及其应用》，清华大学出版社，2006年12月第9次印刷
[4] 白焰等编著，《分散控制系统与现场总线控制系统——基础、评述、设计和应用》，中国电力出版社，2001
[5] 雷霖主编，《现场总线控制网络技术》，电子工业出版社，2004