问 题 1.为什么学习这门课程——网络控制技术及应用？

为什么学？ 学什么？ 怎样学？

目的 内容 方法

2. 通过这门课程能学到什么？ 3. 怎样学习这门课程？

为什么学？ 背景与目的背 景 网络控制技术是工业控制领域当前和今后的 发展热点。 对于测量与仪器仪表领域 现场测量仪表 智能电器

在建筑领域 楼宇自动化装臵 智能电梯

为什么学？ 背景与目的背 景 对于国防领域 在航空航天设备、舰船、装甲车辆中均使用了网络控制 系统。

对于汽车领域 各ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元)均通 过网络连接，构成车载网络控制系统，实现网络化控制。

为什么学？ 背景与目的目 的 掌握网络控制系统，尤其是现场总线的概念。 掌握通信与网络基本知识。

学会阅读并理解现场总线协议/规范，能够设计一般设备的现场总线通信接口。

掌握典型现场总线系统的基本应用技术，并为进行现场总线系统设计和现场总线分析奠定一定的基

础。

学什么？ 内容 1 计算机网络与现场总线 计算机网络的形成与发展 计算机网络的基本概念 现场总线

2 数据通信技术基础 数据通信的基本概念 数据编码技术 数据通信方式 数据交换技术 传输介质 信道共享 差错控制技术

学什么？ 内容 3 计算机网络体系结构与协议 OSI参考模型 现场总线网络通信模型

4 CAN总线技术 CAN发展史 CAN的主要特性 CAN2.0规范 CAN器件及其应用 CAN网络实时性分析 CAN网络信号组帧技术

学什么？ 内容 5 Profibus现场总线 Profibus基本特性 Profibus协议 Profibus总线技术应用

怎么学？ 方法 理论与实践相结合 理论24学时 实验

听课与自学相结合 课程特点：知识点多、交叉性强 课堂：基础、重点、难点 自学：拓展知识面、接触其他具体现场总线

参考书 《网络控制技术》,主 编：谢昊飞、李勇、王平、张军， 出版社：机械工业出版社，出版或修订时间：2009年6月 《现场总线工业控制网络技术》,主 编：夏继强，出版社： 北京航空航天大学出版社，出版或修订时间：2005年05月 《计算机网络》,主 编：吴功宜，出版社：清华大学出版 社，出版或修订时间：2007年3月

第1章 计算机网络与现场总线 社会三大资源物质

能源

信息

第1章 计算机网络与现场总线 网络的出现与人们对资源流通的需求密切相关 物质——铁路网、公路网、水路网、航空网 能源——石油管道网、天然气管道网、电力网 信息 古代：烽火台、驿路、驿站 现代：电信网、电

视网、计算机网络 电信网——建立时间最久，其电话网传递语音信号 有线电视网——传输语音、图像等多媒体信息

计算机网络——传输数据和文件

第1章 计算机网络与现场总线 新技术产生的两个必备条件 社会需求

基础技术成熟

计算机网络技术的基础 计算机技术 通信技术

本章内容 1 计算机网络的形成与发展

2 计算机网络的基本概念 3 现场总线

1.1 计算机网络的形成与发展 第1阶段 计算机技术与通信技术相结合，形成 计算机网络雏形 1946年，第一台电子计算机ENIAC在美国诞生。 20世纪50年代，美国半自动地面环境防空系统将雷达和

测控设备汇聚到一台IBM计算机上，通信线路241万公里。 20世纪60年代，美国航空公司的订票系统将2000多个终 端与一台中心计算机连接。

从严格意义上讲，这时的系统不能算计算机网络，系统 中只有一台计算机，终端不具备自主处理能力。

1.1 计算机网络的形成与发展 第1阶段 计算机技术与通信技术相结合，形成 计算机网络雏形高速通信线路 终端 调制解调器 集中器 终端 终端

计 算 机

前端处理机

调制解调器

从严格意义上讲，这时的系统不能算计算机网络，系统中只有一台计算机，终端不具备自主处理能力。

1.1 计算机网络的形成与发展 第2阶段 完成网络体系结构与协议研究，形成计 算机网络 软件资源、硬件资源以及数据资源具有资源共享需求，计算机 具有自主处理能力，不存在主从关系。

1969年，美国国防部高级研究计划局ARPA(AdvancedResearch Projects Agency)建立ARPA网；Internet由其发展而来H IMP IMP H H:主机 IMP:接口信息处理机 T:终端 TIP:终端接口处理机

H

IMP IMP H

TIP

T T

1.1 计算机网络的形成与发展 第2阶段 完成网络体系结构与协议研究，形成计 算机网络 公共数据网PDN(Public Data Network) 数据通信建立在公共数据网基础上，可通过租用线路方式节省铺设

线路费用。

局部网络LN(Local Network) 1972年，加州大学Newhall环网

1974年，剑桥大学Cambridge Ring环网 1976年，Xerox公司总线拓扑Ethernet网

提出不同的网络体系结构和协议 IBM的SNA(System Network Architecture)

DEC的DNA (Digital Network Architecture )