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《現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)》教學(xué)大綱

一、課程的性質(zhì)、目的與任務(wù)

現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及應(yīng)用課程是其自動(dòng)化專業(yè)和測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)的一門專業(yè)選修課，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)與自動(dòng)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。目的是使學(xué)生了解現(xiàn)場(chǎng)總線的基本結(jié)構(gòu)與基本組成，掌握現(xiàn)場(chǎng)總線的基本工作原理、基本分析方法和基本實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生一定的動(dòng)手能力，為畢業(yè)后進(jìn)一步從事自動(dòng)化專業(yè)工作打下必要的基礎(chǔ)二、二、課程教學(xué)基本內(nèi)容

第一章 緒論

（一）教學(xué)內(nèi)容

1.1 企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的基本概念和發(fā)展歷史；

1.2現(xiàn)代企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成；

1.3企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)；

1.4企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的基本邏輯集成框架和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的基本實(shí)現(xiàn)機(jī)制；

1.5 Intranet的應(yīng)用；

1.6基于企業(yè)網(wǎng)的建網(wǎng)和相關(guān)應(yīng)用。

（二）基本要求

教學(xué)目的：了解本課程的性質(zhì)和任務(wù)；了解企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的基本概念和發(fā)展歷史、現(xiàn)代企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的基本邏輯集成框架和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的基本實(shí)現(xiàn)機(jī)制、Intranet的應(yīng)用、基于企業(yè)網(wǎng)的建網(wǎng)和相關(guān)應(yīng)用。

教學(xué)重點(diǎn)：企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的基本邏輯集成框架和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的基本實(shí)現(xiàn)機(jī)制、Intranet的應(yīng)用、基于企業(yè)網(wǎng)的建網(wǎng)和相關(guān)應(yīng)用。

教學(xué)難點(diǎn)：基于企業(yè)網(wǎng)的建網(wǎng)和相關(guān)應(yīng)用。

第二章數(shù)據(jù)通信技術(shù)基礎(chǔ)

（一）教學(xué)內(nèi)容

2.1解數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識(shí)，包括信息、數(shù)據(jù)和信號(hào)的概念；

2.2數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和基本組成；數(shù)據(jù)通信技術(shù)基本內(nèi)容與相關(guān)術(shù)語(yǔ)；

2.3數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)；

2.4數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)的概念、分類、特性以及選擇；

2.5模擬數(shù)據(jù)通信和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信的概念及區(qū)別，掌握信號(hào)調(diào)制的原理，掌握數(shù)據(jù)編碼技術(shù)；

2.6數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)理論、同步傳輸技術(shù)和多路復(fù)用技術(shù)；

2.7流量控制的概念和基本技術(shù)，了解差錯(cuò)檢測(cè)的概念、掌握差錯(cuò)檢測(cè)相應(yīng)的技術(shù)。

（二）基本要求

教學(xué)目的：了解數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識(shí)，包括信息、數(shù)據(jù)和信號(hào)的概念；數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和基本組成；數(shù)據(jù)通信技術(shù)基本內(nèi)容與相關(guān)術(shù)語(yǔ)；數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)。

教學(xué)重點(diǎn)：數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)理論、同步傳輸技術(shù)和多路復(fù)用技術(shù)。

教學(xué)難點(diǎn)：數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)理論、同步傳輸技術(shù)和多路復(fù)用技術(shù)。

第三章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

（一）教學(xué)內(nèi)容

3.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的相關(guān)概念；

3.2 OSI參考模型的概念、產(chǎn)生和各層功能的劃分；

3.3 OSI模型各層的基本功能；

3.4 TCP/IP參考模型的相關(guān)概念、TCP/IP參考模型和OSI參考模型的比較。

（二）基本要求

教學(xué)目的：了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的相關(guān)概念。了解OSI參考模型的概念、產(chǎn)生和各層功能的劃分。掌握OSI模型各層的基本功能。了解TCP/IP參考模型的相關(guān)概念、TCP/IP參考模型和OSI參考模型的比較。

教學(xué)重點(diǎn)：OSI模型各層的基本功能。

教學(xué)難點(diǎn)：OSI模型與TCP/IP模型的對(duì)比

第四章局域網(wǎng)技術(shù)

（一）教學(xué)內(nèi)容

4.1局域網(wǎng)的基本概念、組成特點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浞诸悾?/p>

4.2局域網(wǎng)的相關(guān)協(xié)議；局域網(wǎng)的介質(zhì)訪問(wèn)控制方式；

4.3星型網(wǎng)的組成和工作原理；

4.4總線型局域網(wǎng)和環(huán)型局域網(wǎng)的組成和工作原理；

4.5高速局域網(wǎng)技術(shù)。

（二）基本要求

教學(xué)目的：了解局域網(wǎng)的基本概念、組成特點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浞诸?。了解局域網(wǎng)的相關(guān)協(xié)議。掌握局域網(wǎng)的介質(zhì)訪問(wèn)控制方式。了解星型網(wǎng)的組成和工作原理掌握總線型局域網(wǎng)和環(huán)型局域網(wǎng)的組成和工作原理。了解高速局域網(wǎng)技術(shù)。

教學(xué)重點(diǎn)：局域網(wǎng)的介質(zhì)訪問(wèn)控制方式，總線型局域網(wǎng)和環(huán)型局域網(wǎng)的組成和工作原理。

教學(xué)難點(diǎn)：總線型局域網(wǎng)和環(huán)型局域網(wǎng)的組成和工作原理

第五因特網(wǎng)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)及網(wǎng)絡(luò)互連

（一）教學(xué)內(nèi)容

5.1因特網(wǎng)的形成、發(fā)展、規(guī)則和結(jié)構(gòu)；

5.2因特網(wǎng)地址分類，IP地址的表示及子網(wǎng)掩碼的應(yīng)用，因特網(wǎng)的域名概念和地址映射;

5.3因特網(wǎng)的協(xié)議集、因特網(wǎng)的應(yīng)用和服務(wù)以及如何接入因特網(wǎng);

5.4內(nèi)聯(lián)網(wǎng)的基本概念、組成、形成、發(fā)展、特點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)互連的基本概念、目的、準(zhǔn)則和考慮因素;

5.5網(wǎng)絡(luò)互連的常用部件或方法，各種部件或方法的應(yīng)用場(chǎng)合及特點(diǎn)。

（二）基本要求

教學(xué)目的：了解因特網(wǎng)的形成、發(fā)展、規(guī)則和結(jié)構(gòu)。了解因特網(wǎng)地址分類，掌握IP地址的表示及子網(wǎng)掩碼的應(yīng)用，了解因特網(wǎng)的域名概念和地址映射。了解因特網(wǎng)的協(xié)議集、因特網(wǎng)的應(yīng)用和服務(wù)以及如何接入因特網(wǎng)。了解內(nèi)聯(lián)網(wǎng)的基本概念、組成、形成、發(fā)展、特點(diǎn)。了解網(wǎng)絡(luò)互連的基本概念、目的、準(zhǔn)則和考慮因素。理解網(wǎng)絡(luò)互連的常用部件或方法，各種部件或方法的應(yīng)用場(chǎng)合及特點(diǎn)。

教學(xué)重點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)互連的常用部件或方法，各種部件或方法的應(yīng)用場(chǎng)合及特點(diǎn)。

教學(xué)難點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的理解

第六章控制網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)

（一）教學(xué)內(nèi)容

6.1計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程、控制網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展背景；

6.2現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的產(chǎn)生、發(fā)展、通信協(xié)議和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；

6.3現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備及設(shè)備管理；

6.4現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的組成、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、技術(shù)特點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系和差別；

6.5現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)技術(shù)；現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的功能塊及組態(tài)；

6.6現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)布線與安裝。

（二）基本要求

教學(xué)目的：了解計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程、控制網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展背景。了解現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的產(chǎn)生、發(fā)展、通信協(xié)議和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。了解現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備及設(shè)備管理。掌握現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的組成、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、技術(shù)特點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系和差別。了解現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)技術(shù)。掌握現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的功能塊及組態(tài)。了解現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)布線與安裝。

教學(xué)重點(diǎn)：現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的組成、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、技術(shù)特點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系和差別；現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的功能塊及組態(tài)。

教學(xué)難點(diǎn)：現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)技術(shù)；現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的功能塊及組態(tài)

第七幾種典型的現(xiàn)場(chǎng)總線

（一）教學(xué)內(nèi)容

7.1 CAN總線技術(shù)及相關(guān)應(yīng)用；

7.2 LonWorks總線技術(shù)及相關(guān)應(yīng)用；

7.3 Profibus總線技術(shù)及相關(guān)應(yīng)用；

7.4 FF總線技術(shù)。

（二）基本要求

教學(xué)目的：掌握CAN總線技術(shù)及相關(guān)應(yīng)用。了解LonWorks總線技術(shù)及相關(guān)應(yīng)用。了解Profibus總線技術(shù)及相關(guān)應(yīng)用。了解FF總線技術(shù)。

教學(xué)重點(diǎn)：CAN總線技術(shù)及相關(guān)應(yīng)用。

教學(xué)難點(diǎn)：CAN總線技術(shù)

三、課程學(xué)時(shí)分配

四、本課程課外學(xué)習(xí)與修學(xué)指導(dǎo)

《該課程要求硬件基礎(chǔ)知識(shí)比較扎實(shí)，要多參考相關(guān)書籍，理解基本概念。

五、本課程考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

考核方式：考查，開(kāi)卷

成績(jī)?cè)u(píng)定方法：本課程的考核是平時(shí)成績(jī)和期終考試成績(jī)相結(jié)合，理論成績(jī)與實(shí)驗(yàn)成績(jī)相結(jié)合。具體比例為：上課出勤、作業(yè)占10%，實(shí)驗(yàn)占20%，期末考查成績(jī)占70%。。

其中期未考試總分100分，基礎(chǔ)題占50%，中等難度題占40%，較難題占10%?？荚囶}型主要有：選擇題、填空題、判斷題、簡(jiǎn)答題、分析設(shè)計(jì)題等。

六、教材及參考書

1、教材：《現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及應(yīng)用》，陽(yáng)憲惠主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2008年。

2、主要參考書：

《工業(yè)數(shù)據(jù)通信與控制網(wǎng)絡(luò)》，陽(yáng)憲惠編著，清華大學(xué)出版社，2003年。

《現(xiàn)場(chǎng)總線控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》，雷霖編著，電子工業(yè)出版社，2004年。

大綱撰寫人：易葉青

大綱審閱人：劉位群

教學(xué)副主任：易葉青

編寫日期：2012年6月