現場總綫技術及其應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:機械工業齣版社

作者:甘永梅

出品人:

頁數:444

译者:

出版時間:2008-8

價格:47.00元

裝幀:簡裝本

isbn號碼:9787111142690

叢書系列:

圖書標籤:

• 現場總綫
• 工業通信
• 自動化
• 控製係統
• Modbus
• CAN總綫
• Profibus
• DeviceNet
• EtherCAT
• 工業網絡

好的，請看下麵這篇關於《現場總綫技術及其應用》的圖書簡介，內容不涉及該書的具體技術細節，而是著重於描述一個相關領域內其他重要主題的綜述： --- 現代工業控製係統架構與未來發展趨勢 本書籍深入探討瞭當前主流工業控製係統（ICS）的整體架構演進、關鍵技術組件的集成與優化，以及麵嚮工業 4.0 時代的轉型挑戰與機遇。它旨在為理解復雜自動化網絡環境下的信息流、控製迴路與安全邊界提供一個宏觀而深入的視角。 第一部分：經典控製係統的演變與結構基礎 本部分首先迴顧瞭傳統控製係統從繼電器邏輯到早期的分布式控製係統（DCS）的發展曆程。重點分析瞭早期的集中式與分散式控製架構在可靠性、可維護性與擴展性方麵的優異錶現與固有局限。 1.1 集中式與分布式控製的範式轉變 詳細闡述瞭從早期的單機控製單元嚮集成化控製平颱的過渡。討論瞭如何通過引入層次化結構來管理日益增多的I/O點和控製邏輯。內容涵蓋瞭早期的主從式通信協議在處理高密度數據傳輸時的瓶頸，並引入瞭早期基於串行通信的遠程控製模塊的結構原理。 1.2 基礎控製算法與PID優化 本章聚焦於工業控製領域最核心的反饋機製——比例-積分-微分（PID）控製器的原理、參數整定方法及其在不同工業過程中的應用局限。我們不僅介紹傳統的Ziegler-Nichols 等經典整定法，還深入探討瞭如何利用模型參考自適應控製（MRAC）和模糊邏輯等先進算法來應對非綫性、時變係統的控製難題。這部分內容強調瞭過程建模在有效實現精確控製中的不可替代性。 第二部分：數據采集與信息集成技術棧 隨著自動化水平的提升，係統對實時數據的采集、處理和整閤提齣瞭更高的要求。本部分側重於傳統SCADA係統的信息采集層、數據管理層以及它們如何與上層企業資源規劃（ERP）係統進行初步對接。 2.1 SCADA係統的架構與運行機製 全麵解析瞭現代監控與數據采集係統（SCADA）的組成要素，包括人機界麵（HMI）的設計原則、曆史數據庫（Historian）的構建與優化，以及遠端終端單元（RTU）的數據上報機製。重點探討瞭在廣域網絡環境下，如何確保數據傳輸的完整性與低延遲性，以及冗餘配置在維持係統連續運行中的關鍵作用。 2.2 工業數據存儲與可視化 討論瞭針對海量、高頻工業時間序列數據特點的數據庫選型。分析瞭關係型數據庫與新型時序數據庫（TSDB）在工業數據生命周期管理中的優劣。此外，還詳細介紹瞭先進的數據可視化技術，如何通過設計精良的圖形界麵，將復雜的運行狀態轉化為操作人員易於理解的直觀信息，以支持快速決策。 第三部分：網絡化控製與信息安全挑戰 本部分轉嚮工業網絡通信的演進，特彆是傳統控製網絡嚮更開放、更高速網絡架構遷移的過程中所麵臨的兼容性與安全挑戰。 3.1 工業以太網的興起與標準化努力 深入剖析瞭基於標準以太網技術構建的工業網絡架構，包括其物理層、數據鏈路層在工業環境下的適應性改進。探討瞭諸如時間敏感網絡（TSN）等新興技術如何解決傳統以太網在確定性通信方麵的不足，為實時控製應用提供保障。內容側重於物理介質的選擇、拓撲結構的設計以及網絡性能的測試與驗證方法。 3.2 工業控製係統（ICS）的網絡安全深度防禦 網絡化帶來的便利性也伴隨著嚴峻的安全風險。本章係統性地介紹瞭針對ICS環境的安全威脅模型，從傳統的惡意軟件到針對操作係統的漏洞攻擊。詳細闡述瞭在不中斷生産的前提下實施網絡分段（Segmentation）、訪問控製列錶（ACL）部署以及入侵檢測係統（IDS）在OT網絡中的特殊應用策略。強調瞭“零信任”原則在隔離操作技術（OT）與信息技術（IT）網絡邊界的重要性。 第四部分：麵嚮未來的集成化控製與智能化趨勢 展望工業控製技術的未來發展方嚮，重點關注如何利用雲計算、邊緣計算與人工智能技術來增強現有係統的適應性與自優化能力。 4.1 邊緣計算在實時決策中的作用 討論瞭邊緣計算架構如何將數據處理能力推嚮現場設備層級，以滿足超低延遲的控製和即時分析需求。闡述瞭邊緣節點在數據預處理、本地故障診斷以及實現設備間自主協同方麵的潛力。分析瞭邊緣智能模型部署與更新的挑戰。 4.2 數字化孿生（Digital Twin）的構建與應用 本章深入探討瞭如何通過高保真度的數字化模型來模擬、預測和優化物理資産的運行狀態。內容包括高精度建模方法（如基於物理的模型與數據驅動模型的融閤）、孿生體與實時現場數據的同步機製，以及在預測性維護、操作員培訓和工藝優化中數字孿生技術的具體實現路徑。 --- 結論： 本書力求提供一個全麵的視角，幫助讀者理解現代工業控製係統是如何從早期的孤立單元發展成為高度集成、數據驅動的復雜網絡結構。它側重於係統架構的優化、數據處理的效率提升，以及在數字化轉型浪潮中確保控製係統穩健與安全的必要策略。

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翻開這本書，我本以為能找到一些關於工業自動化領域前沿技術的深度剖析，特彆是那些讓設備之間實現“對話”的底層邏輯。然而，這本書似乎更側重於介紹一些基礎概念和相對成熟的協議，比如早期的CAN或者Profibus的一些架構圖。它花瞭大量的篇幅去解釋“什麼是現場總綫”，而不是深入探討在高速率、高實時性要求的現代製造環境中，如何優化這些總綫的性能瓶頸，或者討論新型網絡技術如TSN（時間敏感網絡）如何顛覆傳統的現場層通信模型。對於一個期望瞭解如何解決實際工程中遇到的復雜通信衝突、如何進行高效的診斷和維護的工程師來說，書中的案例顯得有些陳舊和過於理想化，缺乏對實際部署中常常齣現的電磁乾擾、布綫復雜性以及不同廠商設備兼容性問題的深入探討。更令人感到遺憾的是，對於當前工業互聯網（IIoT）大背景下，OPC UA等麵嚮應用層的安全和數據模型標準化趨勢，書中提及甚少，仿佛工業通信技術的發展停滯在瞭十年前的某個時間點。整體閱讀下來，感覺更像是一本麵嚮入門愛好者的科普讀物，而非一本能指導專業實踐的工具書。

评分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計和排版著實不錯，印刷質量很高，紙張的觸感也挺舒服，這在技術書籍中算是一個小小的加分項。然而，當我真正沉下心去閱讀其內容時，發現其邏輯組織上的跳躍性非常大。某些章節對概念的闡述冗長晦澀，使用瞭大量晦澀難懂的術語，卻未能提供清晰的佐證或實際的對比實驗數據來支撐其論點。比如，在描述數據傳輸的確定性時，它用瞭好幾頁紙來解釋一個相對簡單的時序圖，但對於如何通過硬件層麵的優化來確保微秒級的抖動控製，卻一帶而過。更讓我睏惑的是，書中某些章節的內容似乎與其他章節缺乏聯動性，像是拼湊起來的幾篇獨立的論文集，缺乏一條貫穿始終的主綫來引導讀者從宏觀走嚮微觀，再迴歸整體架構的係統性思考。我特彆留意瞭關於網絡安全性的討論部分，希望能看到針對現場總綫層麵的入侵檢測和數據加密策略的介紹，但內容寥寥無幾，似乎完全忽略瞭在數字化轉型浪潮下，控製網絡麵臨的安全威脅日益嚴峻的現實。這本書在理論的深度和工程的廣度之間，沒有找到一個令人信服的平衡點。

评分☆☆☆☆☆

令人費解的是，這本書在涉及軟件和編程接口的部分，處理得尤其草率。它隻是簡單提及瞭API的概念，但對於如何通過C++或Python等現代語言接口來高效地與現場設備進行數據交互、如何構建中間件來解耦上層應用與底層通信協議，完全沒有涉及。在當前的軟件定義世界裏，現場總綫的價值越來越體現在它能提供何種靈活的軟件集成能力上，這本書卻仿佛活在一個隻有 propriétaires 驅動和串口調試工具的時代。關於數據一緻性和時間同步，這是一個極其關鍵且技術含量極高的領域，書中對PTP（精確時間協議）在工業場景下的應用與挑戰的描述，深度遠不及我之前讀過的任何一篇關於時間敏感網絡的綜述文章。總而言之，這本書在技術廣度上顯得捉襟見肘，尤其是在連接工程實踐與現代軟件開發範式方麵，存在一個巨大的鴻溝，讓人讀完後感覺知識體係並未得到有效的延伸和升級。

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這本書的敘事風格顯得過於學術化和陳舊，它更像是為上世紀九十年代末的工程師準備的教材，充滿瞭對早期技術的過度推崇和對新生事物的漠視。例如，它花費大量篇幅講解瞭基於RS-485的傳統串行通信的優勢，但在介紹現代以太網為基礎的總綫（如EtherCAT或PROFINET IRT）時，卻采用瞭審視和保留的態度，缺乏對其在實時性、數據吞吐量方麵帶來的革命性進步的客觀評價。我希望看到的是對不同網絡架構進行嚴格的性能測試對比，例如，在相同的負載壓力下，CPU占用率、數據抖動（Jitter）的實際測量結果，而不是僅僅引用協議規範中的理論值。讀完後，我完全無法判斷，如果我現在要為一個全新的、要求極高響應速度的生産綫選擇通信方案，這本書裏的知識能給我提供哪些指導性的決策依據。它更多地像是一部技術史的迴顧，而非一部麵嚮未來的技術展望。

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作為一名在自動化調試一綫摸爬滾打多年的技術人員，我更關注的是那些能立即在車間落地、解決實際痛點的知識。這本書雖然提到瞭幾種主流的總綫標準，但對它們各自在不同工業場景下的優劣勢分析，顯得非常膚淺和程式化。比如，在討論運動控製網絡時，它隻是簡單地列齣瞭幾個協議的帶寬指標，卻完全沒有觸及到功能安全（Safety over Fieldbus）的集成方式，這在現代高端裝備製造中是至關重要的考量。此外，書中對於診斷和故障排除工具的介紹幾乎是空白。在實際工作中，70%的時間都花在瞭定位和修復故障上，而如何利用總綫自帶的診斷功能快速定位到是物理層的問題還是應用層的數據錯誤，這本書沒有提供任何有價值的“秘籍”或經驗總結。我期待看到的是基於實際案例的“排雷手冊”，而不是這種教科書式的、事不關己的介紹。感覺作者似乎更專注於描述這些技術“是什麼”，而不是“如何用好它”或者“用壞瞭怎麼辦”。

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