测控系统网络化技术及应用(第2版)

前言

第1章绪论1

11测控系统的概念与类型1

111测控系统的概念1

112测控系统的类型1

12工业过程控制系统概述2

121工业过程控制系统的发展2

122工业过程控制系统实例4

123过程计算机控制系统组成6

124过程计算机控制系统的分类8

13仪器仪表与自动测试系统11

131仪器仪表与自动测试系统的

发展11

132智能仪器仪表12

133自动测试系统14

14测控系统网络化发展概述15

141测控系统的网络化发展趋势15

142测控系统网络技术的特点16

143网络化测控系统的体系结构18

习题与思考题19

第2章网络与数据通信基础20

21计算机网络基础20

211计算机网络的定义与发展20

212计算机网络的拓扑结构22

213计算机网络中的传输介质24

22数据通信技术26

221数据通信的基本概念26

222数据传输技术27

223信息交换技术31

224差错检测与控制33

23网络体系结构34

231网络体系结构的基本概念34

232OSI参考模型与TCP/IP协议集35

24局域网技术41

241局域网概述41

242局域网访问控制方法42

243网络互联技术44

25无线网络技术46

251无线网络的优势与发展46

252无线网络中的主要技术47

253无线局域网49

254GSM与GPRS50

26短距离无线数据通信网技术53

261HomeRF技术简介54

262蓝牙（Bluetooth）技术简介54

263WiFi技术55

264ZigBee技术55

265电子标签（RFID）技术56

27无线传感器网络技术57

271无线传感器网络概述57

272WSN、Ad hoc和无线宽带网的

不同58

273传感器网络体系结构与特征59

274传感器网络协议栈62

275传感器网络的关键技术63

28物联网技术与应用64

281物联网基础知识65

282物联网与计算机高新技术的

结合67

习题与思考题68

第3章测控系统中常用的网络通信

技术69

31测控系统网络通信技术特点69

311实时性69

312可靠性70

313稳定性70

32测控系统中常用串行通信方法70

321RS232接口70

322RS422/RS485接口73

323USB技术74

324串行通信应用举例77

33现场总线技术81

331现场总线的定义82

332现场总线与RS232、RS485的本质

区别82

333基金会现场总线82

334ProfiBus总线83

335控制器局域网总线CAN84

336ControlNet总线84

337现场总线的应用 85

34工业以太网87

341工业以太网的定义 87

342以太网与现场总线的整合 88

343常见工业以太网设备89

35透明传输技术90

351透明传输基本概念与发展趋势90

352透明串口技术90

353以太网同计算机串口之间的透明传输

技术91

354GPRS同计算机串口之间的透明传输

技术92

355其他透明传输技术94

习题与思考题94

第4章网络化先进控制系统95

41集散控制系统（DCS）95

411DCS系统概述95

412现场控制站97

413操作员站及工程师站98

414DCS系统网络99

42现场总线控制系统（FCS）100

421现场总线的概念100

422现场总线的结构和技术特点102

423现场总线的基本设备104

424现场总线的未来趋势105

425以现场总线为基础的控制系统105

43FCS 与 DCS的分析比较107

习题与思考题108

第5章典型网络化工控产品应用

技术109

51嵌入式控制器BL2000109

511BL2000概述109

512BL2000系统的特点109

513BL2000子系统110

514BL2000的性能指标110

52Dynamic C语言112

521Dynamic C语言概述112

522Dynamic C的设置113

523基于B/S的Dynamic C程序设计

基本步骤114

524嵌入式基本输入输出程序的编写

方法115

525编写简单的TCP/IP程序115

526嵌入式系统多任务的处理116

527编写简单的CGI程序117

528Dynamic C同网页之间的连接118

53BL2000以太网接口技术应用实例118

531头定义（宏定义）118

532函数与公共变量的定义119

533CGI映射函数119

534配置装入Flash中的文件和

变量120

535主程序120

54牛顿7000工控模块介绍122

541牛顿7000模块简介122

542牛顿7000系统网络结构124

55牛顿7000系统主要组网技术126

551牛顿7520和7510模块介绍126

552无线Modem模块介绍127

553牛顿7000系统的RS485网络128

56基于牛顿模块的电加热炉温度控制

实例130

561牛顿7021和7012模块介绍130

562电加热炉无线远程温度控制

实例131

习题与思考题133

第6章组态软件在测控系统中的

应用134

61组态软件的功能134

62特点及发展趋势135

621组态软件的特点135

622监控组态软件的发展趋势135

623目前流行的组态软件综述136

63组态王（KINGVIEW）软件概述139

631组态王软件的结构139

632组态王与下位机通信方法140

64组态王软件设计140

641组态王与模块通信方法140

642组态王的动画图形界面设计145

643组态王的报警、事件和

趋势曲线145

644组态王的配方和报表系统151

645组态王的数据库连接161

646GPRS虚拟串口167

65基于组态王和牛顿模块的温度控制

系统设计169

651硬件连接配置 169

652定义相关变量169

653显示界面设计172

654程序设计 172

习题与思考题173

第7章网络化测控系统实例174

71应用系统工程开发步骤174

711系统研制流程174

712硬件设计规范177

713软件设计规范180

72实例1：基于RS485网络抄表系统

设计183

721项目的意义183

722项目需求分析183

723系统总体方案设计183

724系统硬件实现184

725系统软件实现185

726结论197

73实例2：基于以太网的远程抄表系统

设计197

731项目的意义197

732项目需求分析197

733系统总体方案设计197

734系统硬件实现198

735系统软件实现200

736结论205

74实例3：基于无线数传的箱式变电站数据远

程监测系统设计206

741项目的意义206

742项目需求分析206

743系统总体方案设计207

744系统硬件实现208

745系统软件实现209

746结论209

75实例4：基于GPRS的油井远程在线监控

系统设计209

751项目的意义209

752项目需求分析210

753系统总体方案设计211

754系统软件实现214

755结论218

76实例5：基于PROFIBUS的自来水厂

分布式监控系统设计218

761项目的意义218

762项目需求分析219

763系统总体方案设计219

764系统硬件实现220

765系统软件实现220

766结论223

77实例6：基于物联网技术的农业环境监

控管理系统设计223

771项目简介223

772项目需求分析224

773系统总体方案设计225

774系统软件实现231

775结论234

习题与思考题234

参考文献235