‘壹’ 计算机网络和工业控制网络的区别
工业控制网络与个人计算机区别
1.尺寸规格:
商业主板目前主要采用ATX架构,但是工业主板为了适应多种应用环境,采用了多种尺寸规格的主板。包括ATX、Micro-ATX、LPX、POS、PICMG、ETX、CPCI等各种规格。
2.扩展槽的支持:
对于商业级主板,往往只能提供4根到最多5根的PCI插槽,其中受制于PCI 规范,同时只能使用4根,而且基本对于PCI 4的话,驱动能力有相当大的衰减,因此大多数商用主板仅提供3根PCI槽。而工业控制网络生产的工业主板,由于其设计用料的工业性,其对PCI插槽的支持可以轻而易举的实现对17根 PCI的支持,如SK-1015P12, SK-1021P17分别支持12PCI和17个PCI,同时不会造成PCI驱动能力的衰减。同时可以支持对高带宽的PCI-E设备。带有ISA插槽,可以实现对工业ISA低速采集卡,数据卡的良好支持。嵌入GPIO总线,可以实现GPI,GPO功能。
3.使用的元器件:
商业级主板由于追求的产品的时效性,以及本身产品的市场定位,对元器件选择要求上一般只需满足的系统运行要求,和2到3年的使用寿命即可。工业控制网络生产的工业主板选料会选用经过长时间,高要求验证元器件,用以保证产品在恶劣条件下高可靠性要求。比如一些如在服务器,以及高端商业主板才出现的固态电容,封闭电感等,在硕控工业主板中就有大量的使用。
4.使用环境:
工业控制网络主板常在恶劣环境下工作(工作时间长、气候恶劣、潮湿、振动、多尘、辐射、高温等等),而这些环境下商业主板无法胜任,当今商业主板大部分运行在安定的环境下(工作时间短、室内、常温)
5.生命周期:
由于商业主板市场更新换代的速度相当之快,所以一般的商业级主板只有半年到一年的生命周期。而在工业市场,以芯发威达为例,由于Intel 、VIA、SIS都和“SOKON IPC"是一个长期的战略伙伴关系,所以工业控制网络生产的工业主板可以达到一个长达5年的生命周期。
6.产品的可靠性:
由于普通商业级主板的市场定位,其产品一般只会做电子产品需要的CCC认证,长城认证,民用级的电磁兼容认证。工业控制网络主板由于其针对的是工业市场,所以出于可靠度的需求,在每一款主板在上市前都会做CE EMC,FCC,QA realbility,CCC,震动,落下等工业级要求测试认证。
7.管理性:
普通商业主板只提供最简单的远程管理(通过连接网络,使用第3方的软件,如REAL VNC,PC ANYWHARE等实现)。而工业控制网络主板除了可以提供类似的远程连接管理外,还可以实现远程无人值守的自动开关机功能。通过内嵌的IPMB,SMNP-1000模块,可以实现系统实时运行信息的管理、记录、发送功能。
8.客制化:
普通的商业主板一但生产出来就无法再针对市场需求更改,完全无用户化的设计。但在工业领域,许多工业级主板可以灵活的满足一些客户后续的特殊需求。可以实现用户的定制化。更好,更完美配合客户的使用需求环境。
9.存储界面:
普通的商业主板只提供常见的存储界面 IDE ,SATA。工业控制网络主板可以提供IDE,SATA,SCSI,CF卡、DOC等多存储界面要求。
10.保护功能:
此项功能,在普通的商业主板是没有提供的。工业级主板通过特殊设计,遇到死机等异常情况,可以实现看门狗自动重新启动功能,防浪涌冲击的功能。全力的保证系统在恶劣环境的高稳定性要求。
11.工作温度:
普通的商用主板基本只能使用在5度~38度之间的外环境之中,是相当之娇气的。工业级主板可以在0度~60度之间稳定的工作,甚至某些硕控工控主板采用宽温设计,温度范围可达-20度~70度。
12. 市场规模
工业控制网络主板以客制化产品为主、产量以及市场规模比较小、转换成其他品牌的主板成本较高;商业主板以标准产品为主、产量以及市场规模较大、可轻易转换成其他品牌的主板。
‘贰’ 工业控制网络的目录
第1章绪论11.1工业自动控制系统历史11.1.1模拟仪表控制系统11.1.2直接数字控制系统21.1.3集散控制系统21.1.4现场总线控制系统31.2工业控制网络特点41.3传统控制网络——现场总线41.3.1现场总线的定义41.3.2现场总线的发展历程51.3.3工业控制网络国际标准51.4现代控制网络——工业以太网71.4.1工业以太网定义71.4.2工业以太网的发展历程71.4.3工业以太网的特点81.4.4工业以太网的标准81.4.5工业以太网的发展前景91.5常用工业控制网络介绍91.5.1基金会现场总线(FF)91.5.2PROFIBUS101.5.3CIP111.5.4Modbus121.5.5CAN总线131.5.6LonWorks141.6工业控制网络发展趋势14
第2章数据通信与计算机网络基础162.1数据通信系统概述162.1.1数据通信系统组成162.1.2数据通信系统的性能指标172.2数据编码技术172.2.1数字数据的模拟信号编码172.2.2数字数据的数字信号编码182.2.3数据同步方式192.3传输差错及其检测212.3.1奇偶校验码222.3.2校验和232.3.3循环冗余校验码242.4工业控制网络的节点252.4.1可编程控制器252.4.2传感器与变送器262.4.3执行器与驱动器262.4.4人机界面272.4.5网络互连设备272.5通信传输介质282.5.1双绞线282.5.2同轴电缆282.5.3光纤292.5.4无线传输介质302.6网络拓扑结构302.6.1星型拓扑302.6.2总线型拓扑312.6.3环型拓扑312.6.4树型拓扑322.7网络传输介质的访问控制方式322.7.1载波监听多路访问/冲突检测332.7.2令牌访问控制方式332.7.3时分复用342.7.4轮询342.7.5集总帧方式342.8OSI参考模型352.8.1OSI参考模型简介352.8.2OSI参考模型的功能划分362.8.3几种典型控制网络的通信模型38
第3章Modbus现场总线403.1概述403.1.1Modbus的特点403.1.2Modbus的通信模型403.1.3通用Modbus帧413.1.4Modbus通信原理413.2Modbus物理层423.2.1RS-232接口标准423.2.2RS-485接口标准443.3Modbus串行链路层标准463.3.1Modbus的传输模式463.3.2Modbus差错检验493.3.3Modbus的功能码513.3.4Modbus协议编程实现593.4台达工业自动化设备603.4.1台达PLC简介613.4.2台达触摸屏623.4.3台达变频器623.5Modbus系统组态643.5.1WPLSoft软件介绍643.5.2Screen Editor软件介绍663.5.3PLC与变频器Modbus通信68实验1Modbus网络系统设计72
第4章PROFIBUS现场总线734.1PROFIBUS概述734.1.1PROFIBUS简介734.1.2PROFIBUS的通信参考模型744.1.3PROFIBUS的家族成员744.2PROFIBUS-DP的通信协议764.2.1PROFIBUS-DP的物理层764.2.2PROFIBUS-DP的数据链路层804.2.3PROFIBUS-DP的用户层854.3PROFIBUS-DP设备简介874.3.1西门子S7-300 PLC874.3.2远程I/O904.3.3西门子触摸屏TP 177B924.4PROFIBUS-DP系统924.4.1STEP7软件介绍924.4.2WinCC flexible软件介绍964.4.3PROFIBUS-DP系统组态97实验2PROFIBUS系统设计101
第5章CAN总线1035.1CAN总线特点1035.2CAN总线通信模型1045.2.1CAN总线的物理层1045.2.2CAN总线的数据链路层1085.3CAN总线帧结构1095.3.1数据帧1095.3.2远程帧1115.3.3出错帧1115.3.4超载帧1125.3.5帧间空间1125.4CAN总线的错误处理机制1135.4.1错误类型1135.4.2错误界定规则1145.5SJA1000 CAN控制器1155.5.1SJA1000引脚功能1155.5.2SJA1000内部功能结构1165.5.3SJA1000内部存储区分配1175.5.4SJA1000寄存器功能1185.6CAN总线收发器PCA82C2501265.6.1PCA82C250引脚功能1275.6.2PCA82C250内部功能结构1275.6.3PCA82C250的工作模式1285.7CAN总线节点设计1295.7.1CAN总线节点的硬件设计1295.7.2CAN总线节点的软件设计132实验3CAN总线节点一对一通信实验134
第6章DeviceNet现场总线1356.1DeviceNet概述1356.1.1设备级的网络1356.1.2DeviceNet的特性1366.1.3DeviceNet的通信模式1366.2DeviceNet通信模型1366.2.1DeviceNet的物理层1376.2.2DeviceNet的数据链路层1406.2.3DeviceNet的应用层1406.3DeviceNet设备描述1436.3.1DeviceNet设备的对象模型1436.3.2DeviceNet设备的对象描述1446.3.3DeviceNet设备组态的数据源1456.4DeviceNet连接1456.4.1重复MAC ID检测1466.4.2建立连接1476.4.3DeviceNet预定义主从连接组1516.4.4预定义主从连接的工作过程1526.5预定义主从连接实例1536.5.1显示信息连接1536.5.2轮询连接1546.5.3位选通连接1556.5.4状态变化连接/循环连接1576.5.5多点轮询连接1596.6台达DeviceNet设备简介1616.6.1台达DNET扫描模块1616.6.2台达DeviceNet远程IO适配模块1626.6.3DeviceNet通讯转换模块1636.7台达DeviceNet系统组态1656.7.1DeviceNetBuilder软件介绍1656.7.2DeviceNet应用案例166实验4DeviceNet系统设计实验169
第7章CANopen现场总线1707.1CANopen概述1707.1.1CANopen的发展1707.1.2CANopen的特性1727.2CANopen通信模型1727.2.1CANopen的物理层1737.2.2CANopen的数据链路层1747.2.3CANopen的应用层1747.3台达CANopen设备简介1937.3.1台达CANopen扫描模块1937.3.2台达CANopen从站通信转换模块1947.4台达CANopen系统组态1957.4.1CANopen模块设置介绍1957.4.2CANopen应用案例196实验5CANopen系统设计实验200
第8章工业以太网2028.1工业以太网简介2028.1.1以太网与工业以太网2028.1.2工业以太网的环境适应问题2038.1.3以太网通信的非确定性问题2058.1.4实时以太网2068.2EPA2078.2.1EPA的主要特点2088.2.2EPA的通信协议模型2088.2.3EPA的网络结构2098.3PROFINET2108.3.1PROFINET技术的起源2108.3.2PROFINET的主要技术特点2108.3.3PROFINET通信2128.3.4PROFINET与其他现场总线系统的集成2148.4HSE2148.4.1HSE的系统结构2148.4.2HSE与现场设备间的通信2158.4.3HSE的柔性功能块2168.4.4HSE的链接设备2178.5Ethernet/IP2178.5.1Ethernet/IP概述2178.5.2Ethernet/IP的报文种类2178.5.3基于Ethernet/IP的工业以太网组网2188.6Modbus TCP2218.6.1Modbus TCP概述2218.6.2Modbus TCP应用数据单元2238.6.3Modbus-RTPS2238.7台达工业以太网设备简介2248.7.1台达工业以太网通信模块2248.7.2台达工业以太网远程I/O模块2258.7.3台达工业以太网交换机2268.8台达工业以太网系统组态2278.8.1DCISoft软件介绍2278.8.2工业以太网应用案例229实验6工业以太网系统设计实验234
附录AASCII码表235附录BCAN总线节点一对一通信参考程序236
参考文献239
‘叁’ 工业控制网络技术的内容简介
本书旨在介绍工业控制网络技术及其应用。全书以计算机网络知识为基础,以过程控制技术及其常用仪表为扩展,以Profibus总线和工业以太网及其应用为代表,较全面地介绍了目前最具影响力的现场总线类型及其技术特点、选用原则、系统设计、工程实施、设备组态和安装维护等知识。
本书内容详实、语言通俗、图文并茂,既可作为高职院校电气自动化、计算机控制技术及仪表专业教学用书,也可作为工程设计安装和运行维护人员的培训教材或相关科研人员的参考书。
‘肆’ 所有计算机专业都要学的课程有哪些
一般来说课程如下:
计算机硬件方向主要有服务器维护、电脑设备、路由器、交换机、主机等;
计算机软件方向主要有软件开发、软件测试、软件应用等;
计算机网络服务方向主要有网络安全、网络管理、网络应用开发等。
一般来说,现在的计算机培训机构相对成熟,开设的课程也较全面,在就业方面,会有就业指导,推荐相关的企业供我们选择面试。现在培训机构常见的课程有软件开发课程、web前端开发课程、java软件开发课程、网络工程师课程、UI设计师课程、人工智能课程、安卓开发课程、大数据课程、办公软件课程等等。但是每个培训机构的侧重点并不一样,有的偏向软件,有的侧重网络,这个要根据自身兴趣及优势来选择。
‘伍’ 什么是计算机网络技术在工业控制领域的延伸和应用
计算机网络技术在工业控制领域的延伸和应用是工业应用中的感知性和控制性。根据查询相关信息显示,工业控制计算机网络技术是在现代网络信息技术支持下形成的一种应用网络技术形式,其突出的特点工业应用性,具体表现为感知性和控制性。计算机网络技术主要研究计算机网络和网络工程方面基本知识和技能,进行网络安装维护、网络管理、网络软件部署、系统集成、计算机软硬件方面的维护与营销、数据库管理。