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作者:Verhappen, Ian/ Pereira, Augusto

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價格:610.00 元

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isbn號碼:9781934394762

叢書系列:

圖書標籤:

• 工業自動化
• 現場總綫
• Foundation Fieldbus
• 過程控製
• 儀錶
• 通信協議
• 數字化轉型
• 工業網絡
• 傳感器
• 控製係統

智能工廠的基石：互聯、協同與高效 在這瞬息萬變的工業時代，效率、可靠性與靈活性已成為企業生存與發展的關鍵。從嚴謹的流程控製到精密的設備診斷，每一個環節都依賴於強大的數據采集與通信能力。本書將帶領您深入探索構建未來智能工廠的底層技術——一種革命性的現場總綫通信技術，它不僅重塑瞭自動化係統的架構，更以前所未有的方式賦能著工業生産的智能化轉型。 本書聚焦於一種先進的數字通信協議，該協議的設計初衷是為瞭應對傳統自動化係統在集成、配置與維護方麵所麵臨的諸多挑戰。它並非僅僅是一種通信手段，而是一種集成瞭設備信息、診斷能力與互操作性的綜閤性解決方案。通過采用這種技術，工業現場的設備不再是孤立的個體，而是能夠以一種標準化、智能化、信息豐富的方式相互連接、協同工作。 核心理念：開放、集成與智能化 本書深入剖析瞭這種現場總綫技術的核心理念，重點在於其開放性、集成性與智能化。 開放性： 告彆瞭過去 proprietary（專有）的通信方式，這種技術秉持開放標準，允許來自不同供應商的設備無縫集成。這意味著用戶不再受製於單一的設備供應商，能夠根據實際需求自由選擇最佳的設備，極大地提高瞭係統的靈活性和投資迴報率。本書將詳細闡述其開放標準的構成，以及如何利用這些標準實現跨供應商的設備互聯互通。 集成性： 這種技術從根本上改變瞭傳統係統“點對點”或“主從”的連接模式。它提供瞭一種先進的、高效的網絡拓撲結構，允許所有設備直接接入網絡，共享信息。這種集成性極大地簡化瞭布綫，減少瞭安裝和維護的復雜性，並且能夠實時采集和傳輸海量數據，為更高級彆的應用提供堅實的基礎。本書將詳細介紹其網絡架構、通信機製以及數據模型，幫助讀者理解其高效集成的原理。 智能化： 這或許是該技術最令人矚目的革新之處。它不僅僅是傳輸“0”和“1”，更是傳輸“信息”。每個連接到網絡的設備都擁有自己的數字模型，包含瞭設備的身份、功能、配置信息、實時狀態以及診斷數據。這種“信息模型”使得設備能夠自我描述、自我配置，並且能夠主動上報其健康狀況和潛在問題。本書將深入探討這種信息模型的工作原理，設備描述文件（DD）的作用，以及如何利用這些智能信息實現預測性維護、遠程診斷和故障排除，從而最大程度地減少停機時間，提高生産效率。 從實踐到應用：深入解析的關鍵領域 本書將從理論到實踐，全麵覆蓋該技術在工業自動化領域的應用。 通信協議與網絡架構： 深入解析其底層的通信協議，包括數據鏈路層、網絡層、應用層等，以及物理層選項。詳細介紹各種常見的網絡拓撲結構，如設備級網絡、控製級網絡等，並分析其優缺點以及適用場景。理解這些基礎知識是掌握該技術並進行有效部署的前提。 設備模型與互操作性： 詳細講解設備模型（Device Model）的概念，包括對象模型、屬性、服務以及命令等。闡述設備描述文件（DD）在實現設備互操作性中的關鍵作用，以及如何利用DD文件進行設備的配置、診斷和管理。 配置與診斷工具： 介紹市場上主流的配置與診斷工具，以及如何使用這些工具對網絡進行組態、參數設置、設備管理和故障排除。本書將通過實例展示如何利用這些工具簡化復雜的工程任務。 安全性考量： 在工業4.0時代，網絡安全至關重要。本書將探討該技術在網絡安全方麵所提供的機製，包括訪問控製、數據加密等，並為讀者提供構建安全可靠工業網絡的建議。 應用場景與案例研究： 通過豐富的實際應用案例，展示該技術在不同行業（如石油化工、製藥、電力、食品飲料等）中的成功部署與應用。從簡單的過程控製迴路到復雜的分布式控製係統，我們將剖析其如何解決實際工程問題，提升生産效率和可靠性。 未來發展趨勢： 展望該技術未來的發展方嚮，包括與工業物聯網（IIoT）、人工智能（AI）等新興技術的融閤，以及在數字孿生、邊緣計算等領域的潛在應用。 誰應該閱讀本書？ 本書適閤以下人群： 自動化工程師與係統集成商： 尋求理解和掌握新一代現場總綫技術，以設計、實施和維護更先進、更智能的自動化係統。 過程控製工程師： 希望深入瞭解如何利用先進的通信技術提高過程控製的精度、穩定性和響應速度。 工廠經理與運營人員： 關注如何通過技術升級提升工廠的整體運營效率、降低維護成本並實現預測性維護。 設備製造商與開發者： 緻力於開發符閤行業標準、具有良好互操作性的智能工業設備。 對工業自動化技術感興趣的學生與研究人員： 希望全麵瞭解當前和未來工業通信技術的發展趨勢。 本書將以清晰的語言、詳實的圖示和深入的分析，幫助您深刻理解這一革命性的技術，並為您在智能工廠建設的徵程中提供寶貴的指導。

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這本書的視角非常具有前瞻性，它並未將目光僅僅局限於當前市場的主流應用，而是對未來工業網絡的發展趨勢進行瞭深入的探討和預測。作者花瞭不少筆墨來討論基於以太網的控製係統（如TSN）與傳統現場總綫技術的融閤與競爭關係。他沒有簡單地站隊，而是客觀地分析瞭每種技術在特定場景下的性能邊界和應用潛力。特彆是對於網絡安全在工業控製係統中的重要性，這本書提齣的應對策略非常具有啓發性，涵蓋瞭從物理層隔離到應用層加密的完整安全體係框架，這在很多同類書籍中是比較少見且不夠深入的。通過閱讀這些關於未來趨勢的章節，我感覺自己仿佛站在瞭一個製高點上，能夠更清晰地審視當前技術的局限性，並為下一代係統的規劃做好知識儲備。這本書不僅僅教會瞭我“現在如何做”，更重要的是，它啓發瞭我思考“未來應該怎麼做”，這對於任何希望在工業技術領域保持領先地位的人來說，都是無價的財富。

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我必須承認，這本書的深度遠超齣瞭我的預期，它不是那種浮於錶麵的“快速入門”指南。我特彆欣賞作者在深入探討特定模塊通信機製時所展現齣的那種近乎偏執的嚴謹性。例如，在講解數據鏈路層的數據幀結構時，作者並沒有滿足於提供一個標準化的圖示，而是逐位逐字節地剖析瞭每一個字段的含義、校驗位的計算邏輯以及在不同設備間如何進行仲裁。這種對細節的打磨，使得即便是對於那些已經工作多年的工程師來說，也能從中發現新的理解盲點。我拿身邊另一本老舊的參考書與之對比，深感後者在實時性保證和時間同步機製上的論述顯得多麼的草率和概括化。這本書則像一把精密的解剖刀，將復雜的實時操作係統（RTOS）調度如何與現場總綫的數據周期完美契閤的原理剖析得淋灕盡緻。特彆是關於“確定性通信”的章節，作者用大量的圖錶和數學模型來支撐其論點，論證過程嚴密且無懈可擊，讓你不得不信服這種復雜設計背後的必然性。這絕對是一本需要反復研讀，並在實際工作中對照查閱的工具書，而不是一次性讀完就束之高閣的消遣讀物。

评分☆☆☆☆☆

這本書最讓我驚喜的是，它成功地將理論的宏大敘事與實際工程中的“坑”巧妙地結閤在瞭一起。作者似乎非常瞭解一綫工程師在項目實施中會遇到的各種棘手問題——從電磁兼容性（EMC）導緻的間歇性丟包，到不同廠商設備在互操作性方麵産生的細微差異。書中專門闢齣瞭一章，詳細討論瞭在惡劣工業環境下，如何選擇閤適的屏蔽層、接地方式以及綫纜敷設的最佳實踐。這部分內容簡直就是一本“避坑指南”。比如，關於總綫終端電阻的選擇，它不僅僅給齣瞭歐姆值，還結閤瞭總綫長度和驅動能力進行瞭敏感度分析，指導讀者如何在現場進行精確的阻抗匹配調優。更絕妙的是，作者還穿插瞭一些項目案例分析，這些案例不是完美的教科書式成功，而是描述瞭某個項目中因為忽視瞭某個細節而導緻的停機事故，以及最終是如何運用書中的原理解決問題的。這種真實感和實用性，是那些純理論書籍無論如何也無法比擬的，它讓我感覺作者不隻是一個學者，更是一個在泥濘中摸爬滾打齣來的實戰傢。

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從排版和可讀性的角度來看，這本書的處理方式非常人性化。在信息密度如此之高的情況下，編輯團隊顯然下瞭大功夫來優化閱讀體驗。章節之間的邏輯過渡極其順滑，幾乎不存在“卡殼”的感覺。作者善於運用類比來解釋那些抽象的通信概念。比如，他將數據包的優先級劃分比喻成交通管製中的應急車道管理，將衝突檢測機製類比成會議中的發言權爭奪。這種生活化的比喻，極大地降低瞭初學者進入這個領域的心理門檻。此外，書中所使用的插圖質量非常高，不僅僅是簡單的示意圖，很多關鍵的數據流和時序圖都經過瞭精心繪製，綫條清晰，色彩分明，能夠瞬間抓住核心信息。尤其值得稱贊的是，書末附帶的術語錶和縮略語索引做得極其詳盡，麵對那些鋪天蓋地的專業縮寫，查閱起來毫不費力，這在需要頻繁查閱特定技術細節時顯得尤為重要。總而言之，它在保證學術嚴謹性的同時，做到瞭極佳的知識傳遞效率。

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這本書的封麵設計簡直是一場視覺的盛宴，那種深邃的藍色調配上銀色的金屬質感字體，立刻就給人一種專業、前沿的科技感。我原本以為這會是一本枯燥的技術手冊，但翻開第一頁，我就被作者那種娓娓道來的敘事方式給吸引住瞭。它不像教科書那樣生硬地堆砌概念，而是像一位經驗豐富的老工程師在跟你分享他的心路曆程。特彆是關於現場總綫架構的演變那一段，作者沒有直接拋齣復雜的協議棧，而是通過一個引人入勝的工業場景重構，讓我們真切地感受到為什麼需要這種新的通信範式。他對於不同總綫技術之間曆史性權衡的分析，精闢得讓人拍案叫絕，仿佛能看到那些決策者在麵對性能、成本和實時性之間的博弈。書中對網絡拓撲結構的設計哲學有獨到的見解，強調瞭冗餘性和自愈能力的構建，而非僅僅是滿足基本的數據傳輸需求。讀完這部分內容，我對於工業自動化領域中“可靠性”的理解深度得到瞭質的飛躍，不再停留在錶麵，而是觸及到瞭底層邏輯的構建層麵。整個閱讀過程是一種享受，知識的吸收變得自然而流暢，絲毫沒有閱讀晦澀難懂技術文檔的疲憊感。

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