测控系统网络化技术及应用 第2版PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1测控系统的概念与类型 1

1.1.1测控系统的概念 1

1.1.2测控系统的类型 1

1.2工业过程控制系统概述 2

1.2.1工业过程控制系统的发展 2

1.2.2工业过程控制系统实例 4

1.2.3过程计算机控制系统组成 6

1.2.4过程计算机控制系统的分类 8

1.3仪器仪表与自动测试系统 11

1.3.1仪器仪表与自动测试系统的发展 11

1.3.2智能仪器仪表 12

1.3.3自动测试系统 14

1.4测控系统网络化发展概述 15

1.4.1测控系统的网络化发展趋势 15

1.4.2测控系统网络技术的特点 16

1.4.3网络化测控系统的体系结构 18

习题与思考题 19

第2章 网络与数据通信基础 20

2.1计算机网络基础 20

2.1.1计算机网络的定义与发展 20

2.1.2计算机网络的拓扑结构 22

2.1.3计算机网络中的传输介质 24

2.2数据通信技术 26

2.2.1数据通信的基本概念 26

2.2.2数据传输技术 27

2.2.3信息交换技术 31

2.2.4差错检测与控制 33

2.3网络体系结构 34

2.3.1网络体系结构的基本概念 34

2.3.2 OSI参考模型与TCP/IP协议集 35

2.4局域网技术 41

2.4.1局域网概述 41

2.4.2局域网访问控制方法 42

2.4.3网络互联技术 44

2.5无线网络技术 46

2.5.1无线网络的优势与发展 46

2.5.2无线网络中的主要技术 47

2.5.3无线局域网 49

2.5.4 GSM与GPRS 50

2.6短距离无线数据通信网技术 53

2.6.1 HomeRF技术简介 54

2.6.2蓝牙（Bluetooth）技术简介 54

2.6.3 Wi-Fi技术 55

2.6.4 ZigBee技术 55

2.6.5电子标签（RFID）技术 56

2.7无线传感器网络技术 57

2.7.1无线传感器网络概述 57

2.7.2 WSN、 Ad hoc和无线宽带网的不同 58

2.7.3传感器网络体系结构与特征 59

2.7.4传感器网络协议栈 62

2.7.5传感器网络的关键技术 63

2.8物联网技术与应用 64

2.8.1物联网基础知识 65

2.8.2物联网与计算机高新技术的结合 67

习题与思考题 68

第3章 测控系统中常用的网络通信技术 69

3.1测控系统网络通信技术特点 69

3.1.1实时性 69

3.1.2可靠性 70

3.1.3稳定性 70

3.2测控系统中常用串行通信方法 70

3.2.1 RS-232接口 70

3.2.2 RS-422/RS-485接口 73

3.2.3 USB技术 74

3.2.4串行通信应用举例 77

3.3现场总线技术 81

3.3.1现场总线的定义 82

3.3.2现场总线与RS-232、 RS-485的本质区别 82

3.3.3基金会现场总线 82

3.3.4 ProfiiBus总线 83

3.3.5控制器局域网总线CAN 84

3.3.6 ControlNet总线 84

3.3.7现场总线的应用 85

3.4工业以太网 87

3.4.1工业以太网的定义 87

3.4.2以太网与现场总线的整合 88

3.4.3常见工业以太网设备 89

3.5透明传输技术 90

3.5.1透明传输基本概念与发展趋势 90

3.5.2透明串口技术 90

3.5.3以太网同计算机串口之间的透明传输技术 91

3.5.4 GPRS同计算机串口之间的透明传输技术 92

3.5.5其他透明传输技术 94

习题与思考题 94

第4章 网络化先进控制系统 95

4.1集散控制系统（DCS） 95

4.1.1 DCS系统概述 95

4.1.2现场控制站 97

4.1.3操作员站及工程师站 98

4.1.4 DCS系统网络 99

4.2现场总线控制系统（FCS） 100

4.2.1现场总线的概念 100

4.2.2现场总线的结构和技术特点 102

4.2.3现场总线的基本设备 104

4.2.4现场总线的未来趋势 105

4.2.5以现场总线为基础的控制系统 105

4.3 FCS与DCS的分析比较 107

习题与思考题 108

第5章 典型网络化工控产品应用技术 109

5.1嵌入式控制器BL2000 109

5.1.1 BL2000概述 109

5.1.2 BL2000系统的特点 109

5.1.3 BL2000子系统 110

5.1.4 BL2000的性能指标 110

5.2 Dynamic C语言 112

5.2.1 Dynamic C语言概述 112

5.2.2 Dynamic C的设置 113

5.2.3基于B/S的Dynamic C程序设计基本步骤 114

5.2.4嵌入式基本输入输出程序的编写方法 115

5.2.5编写简单的TCP/IP程序 115

5.2.6嵌入式系统多任务的处理 116

5.2.7编写简单的CGI程序 117

5.2.8 Dynamic C同网页之间的连接 118

5.3 BL2000以太网接口技术应用实例 118

5.3.1头定义（宏定义） 118

5.3.2函数与公共变量的定义 119

5.3.3 CGI映射函数 119

5.3.4配置装入Flash中的文件和变量 120

5.3.5主程序 120

5.4牛顿-7000工控模块介绍 122

5.4.1牛顿-7000模块简介 122

5.4.2牛顿-7000系统网络结构 124

5.5牛顿-7000系统主要组网技术 126

5.5.1牛顿-7520和7510模块介绍 126

5.5.2无线Modem模块介绍 127

5.5.3牛顿-7000系统的RS-485网络 128

5.6基于牛顿模块的电加热炉温度控制实例 130

5.6.1牛顿-7021和7012模块介绍 130

5.6.2电加热炉无线远程温度控制实例 131

习题与思考题 133

第6章 组态软件在测控系统中的应用 134

6.1组态软件的功能 134

6.2特点及发展趋势 135

6.2.1组态软件的特点 135

6.2.2监控组态软件的发展趋势 135

6.2.3目前流行的组态软件综述 136

6.3组态王（KINGVIEW）软件概述 139

6.3.1组态王软件的结构 139

6.3.2组态王与下位机通信方法 140

6.4组态王软件设计 140

6.4.1组态王与模块通信方法 140

6.4.2组态王的动画图形界面设计 145

6.4.3组态王的报警、事件和趋势曲线 145

6.4.4组态王的配方和报表系统 151

6.4.5组态王的数据库连接 161

6.4.6 GPRS虚拟串口 167

6.5基于组态王和牛顿模块的温度控制系统设计 169

6.5.1硬件连接配置 169

6.5.2定义相关变量 169

6.5.3显示界面设计 172

6.5.4程序设计 172

习题与思考题 173

第7章 网络化测控系统实例 174

7.1应用系统工程开发步骤 174

7.1.1系统研制流程 174

7.1.2硬件设计规范 177

7.1.3软件设计规范 180

7.2实例1：基于RS-485网络抄表系统设计 183

7.2.1项目的意义 183

7.2.2项目需求分析 183

7.2.3系统总体方案设计 183

7.2.4系统硬件实现 184

7.2.5系统软件实现 185

7.2.6结论 197

7.3实例2：基于以太网的远程抄表系统设计 197

7.3.1项目的意义 197

7.3.2项目需求分析 197

7.3.3系统总体方案设计 197

7.3.4系统硬件实现 198

7.3.5系统软件实现 200

7.3.6结论 205

7.4实例3：基于无线数传的箱式变电站数据远程监测系统设计 206

7.4.1项目的意义 206

7.4.2项目需求分析 206

7.4.3系统总体方案设计 207

7.4.4系统硬件实现 208

7.4.5系统软件实现 209

7.4.6结论 209

7.5实例4：基于GPRS的油井远程在线监控系统设计 209

7.5.1项目的意义 209

7.5.2项目需求分析 210

7.5.3系统总体方案设计 211

7.5.4系统软件实现 214

7.5.5结论 218

7.6实例5：基于PROFIBUS的自来水厂分布式监控系统设计 218

7.6.1项目的意义 218

7.6.2项目需求分析 219

7.6.3系统总体方案设计 219

7.6.4系统硬件实现 220

7.6.5系统软件实现 220

7.6.6结论 223

7.7实例6：基于物联网技术的农业环境监控管理系统设计 223

7.7.1项目简介 223

7.7.2项目需求分析 224

7.7.3系统总体方案设计 225

7.7.4系统软件实现 231

7.7.5结论 234

习题与思考题 234

参考文献 235