【正文】 線概述 講授 ：二網(wǎng)絡(luò)與通信基礎(chǔ)講授 ：三開放系統(tǒng)互連參考模型講授 ：四基金會現(xiàn)場總線講授實(shí)驗(yàn) ：五 技術(shù)和總線講授 ：六講授 ：七控制器局域網(wǎng)總線——講授實(shí)驗(yàn) ：八通信協(xié)議講授 ：九以現(xiàn)場總線為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)講授 ：四、課程其他教案環(huán)節(jié)要求本課程的教案環(huán)節(jié)主要包括：課堂講授、課外作業(yè)。重點(diǎn)：的基本特點(diǎn)、物理層技術(shù)規(guī)范、數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議規(guī)范、命令簡介、協(xié)議的應(yīng)用。（七） 控制器局域網(wǎng)總線——詳細(xì)介紹總線的特點(diǎn)、技術(shù)規(guī)范與應(yīng)用。難點(diǎn)：總線的構(gòu)成與通信。重點(diǎn)：基金會現(xiàn)場總線的技術(shù)特點(diǎn)、規(guī)范、通信控制芯片、接口電路設(shè)計(jì)以及實(shí)現(xiàn)。（三） 開放系統(tǒng)互連參考模型介紹參考模型及模型中每一層的功能與其遵循的協(xié)議，說明模型與現(xiàn)場總線通信模型的相互關(guān)系。（一）現(xiàn)場總線概述介紹現(xiàn)場總線的簡況、發(fā)展背景與趨勢、特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)，簡要說明幾種有影響力的現(xiàn)場總線技術(shù)，并介紹了以現(xiàn)場總線為基礎(chǔ)的企業(yè)信息系統(tǒng)。五、本課程與其他課程的聯(lián)系先修課程：《大學(xué)物理》、《電路原理》、《模擬電子》、《數(shù)字電子》、《自動控制原理》六、教案參考書目 《過程控制與自動化儀表術(shù)》 侯志林主編 機(jī)械工業(yè)出版社 《過程控制與自動化儀表術(shù)》 張井崗主編 北京大學(xué)出版社 《冶金過程檢測與控制》 郭愛民主編 冶金工業(yè)出版社 大綱撰寫人：王玉昆大綱審閱人：程萬勝 負(fù) 責(zé) 人：孫紅星現(xiàn)場總線與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教案大綱課程名稱：現(xiàn)場總線與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)英文名稱： 課程編號：學(xué) 時 數(shù)：其中實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）學(xué)時數(shù)： 課外學(xué)時數(shù)：學(xué) 分 數(shù)：適用專業(yè)：測控技術(shù)與儀器本科專業(yè)一、課程的性質(zhì)和任務(wù)現(xiàn)場總線是自動化專業(yè)的專業(yè)選修課，是自動控制領(lǐng)域的新興技術(shù)，它是電子、儀器儀表、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展成果，是工業(yè)自動化事業(yè)的進(jìn)展需要，也是技術(shù)發(fā)展的必然。講授 ：四、課程各教案環(huán)節(jié)的要求講授：使學(xué)生能夠掌握過程控制的基礎(chǔ)知識，掌握控制儀表工作的基本原理；能夠?qū)σ延羞^程控制系統(tǒng)進(jìn)行分析；合理選用控制儀表，并能組建控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)常見生產(chǎn)過程的控制。（二）回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)了解：生產(chǎn)工藝及多變量的耦合。難點(diǎn)：控制模型的建立。重點(diǎn)：多變量解耦控制系統(tǒng)的原理與設(shè)計(jì)。（七） 比值控制系統(tǒng)了解：比值控制系統(tǒng)的基本概念和分類。難點(diǎn)：前饋控制系統(tǒng)的應(yīng)用。重點(diǎn)：串級控制系統(tǒng)的特點(diǎn)、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與運(yùn)行。（三） 單回路控制系統(tǒng)了解：單回路控制系統(tǒng)的組成、被控量與控制量的選擇。難點(diǎn)：過程控制系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo)。重點(diǎn)：電動執(zhí)行器和氣動執(zhí)行器的工作原理。（三） 轉(zhuǎn)換器和運(yùn)算器了解：轉(zhuǎn)換器與運(yùn)算器的構(gòu)成。難點(diǎn)：儀表的聯(lián)絡(luò)信號和傳輸。充分體現(xiàn)從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，應(yīng)用各種控制規(guī)律實(shí)現(xiàn)過程控制，達(dá)到解決生產(chǎn)實(shí)際問題的目的。五、本課程與其他課程的聯(lián)系本課程先修課程為《電路》、《數(shù)字電子技術(shù)》和《微機(jī)原理與接口技術(shù)》。 、數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例掌握數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法。、硬件描述語言了解的含義，中標(biāo)識符的定義原則。掌握的編程與配置，掌握的開發(fā)應(yīng)用選擇。二、課程教案內(nèi)容的基本要求、重點(diǎn)和難點(diǎn)、技術(shù)及其發(fā)展概述了解技術(shù)的涵義及發(fā)展、構(gòu)成要素、可編程邏輯器件的分類及開發(fā)軟件，了解與傳統(tǒng)電子設(shè)計(jì)方法的區(qū)別，技術(shù)的優(yōu)勢。難點(diǎn)，控制軟件架構(gòu)的建立三、教案方式及學(xué)時分配序號主 要 內(nèi) 容主要教案方式學(xué)時分配輔導(dǎo)答疑比例嵌入式系統(tǒng)概述講課：的體系結(jié)構(gòu)內(nèi)核，寄存器分配，片內(nèi)外設(shè)等講課：系列硬件結(jié)構(gòu)引腳結(jié)構(gòu)，存儲器模塊，外部設(shè)備控制接口等講課：系列硬件結(jié)構(gòu)及應(yīng)用，中斷向量等講課：系列硬件結(jié)構(gòu)定時器， 等講課：系列硬件結(jié)構(gòu)等講課：硬件電路與接口技術(shù)各種通信的接口設(shè)計(jì)講課： 程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)基本原理部分，應(yīng)用程序設(shè)計(jì)講課：應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)例設(shè)計(jì)，電腦自動打鈴器硬件設(shè)計(jì)講課：應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)例設(shè)計(jì)，電腦自動打鈴器軟件設(shè)計(jì)講課：和軟件的安裝及掌握開發(fā)環(huán)境的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)：的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)（按鍵及輸出驅(qū)動等）實(shí)驗(yàn)：外部中斷的實(shí)驗(yàn)及其應(yīng)用的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：定時器的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)及應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：異步的通訊實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)：四、課程各教案環(huán)節(jié)的要求實(shí)驗(yàn)安排在理論教案之后。（九）應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)例設(shè)計(jì)，電腦自動打鈴器硬件設(shè)計(jì)重點(diǎn)，掌握：應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。重點(diǎn)，掌握：應(yīng)用電路的設(shè)計(jì)。（六）系列硬件結(jié)構(gòu)等。重點(diǎn)，熟練掌握：中斷向量控制寄存器的應(yīng)用。二、課程教案內(nèi)容的基本要求、重點(diǎn)和難點(diǎn)（一）嵌入式系統(tǒng)概述了解：嵌入式控制系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用前景等（二）的體系結(jié)構(gòu)內(nèi)核，寄存器分配，片內(nèi)外設(shè)等重點(diǎn)并掌握：寄存器地址分配，片內(nèi)外設(shè)工作原理與應(yīng)用。嵌入式控制系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于航天航空，軍事，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及人們的日常生活中。重點(diǎn)，掌握：應(yīng)用電路設(shè)計(jì)。了解：驅(qū)動程序設(shè)計(jì)（八）∑Δ類集成電路型的工作原理、典型應(yīng)用及驅(qū)動程序的設(shè)計(jì)熟練掌握的工作原理，適用場合，應(yīng)用電路設(shè)計(jì)和驅(qū)動程序的設(shè)計(jì)重點(diǎn)，掌握：應(yīng)用電路設(shè)計(jì)。（六）變換類集成電路電路（）的工作原理及應(yīng)用掌握變換的原理，根據(jù)輸入信號的不通選擇不同的輸入電路。重點(diǎn)，熟練掌握：外圍電路參數(shù)的計(jì)算。重點(diǎn)，掌握：電力線載波。（二）變壓器隔離型精密放大器（）的工作原理及應(yīng)用熟練掌握放大器隔離的目的，原理和方法。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握常用各類典型集成電路（集成傳感器，變送器，、轉(zhuǎn)換器，三線制、控制器，通訊類，時鐘電路，顯示控制驅(qū)動電路，電力載波電路等）的使用方法，驅(qū)動程序的設(shè)計(jì)；其目的是通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生初步掌握常用集成電路的使用方法，達(dá)到提高學(xué)生的綜合素質(zhì)及獨(dú)立工作能力。三、教案方式及學(xué)時分配序號主要內(nèi)容主要教案方式學(xué)時分配輔導(dǎo)答疑比例一常用低壓電器講授：二電氣控制線路基礎(chǔ)講授：三可編程序控制器概述講授：四西門子 講授：四、課程其他教案環(huán)節(jié)的要求課程開始，對于低壓電器的內(nèi)容要求學(xué)生熟練掌握動作原理及作用；進(jìn)入電氣線路部分，要求學(xué)生對于每個控制線路都能全面理解，這樣才能學(xué)好的梯形圖程序；最后部分的課程內(nèi)容，要求學(xué)生能夠設(shè)計(jì)簡單的控制系統(tǒng)。、可編程序控制器概述基本要求：了解的基本概念、基本原理及基本組成，介紹目前經(jīng)常使用的的常用品種及型號。二、課程教案內(nèi)容的基本要求、重點(diǎn)和難點(diǎn)、常用低壓電器基本要求：了解掌握常用的一些低壓電器的工作原理、基本結(jié)構(gòu)、使用方法及注意事項(xiàng)。六、教案參考書目、《自動控制原理》第五版 胡壽松主編 科學(xué)出版社 、《自動控制原理》 吳 麒主編 清華大學(xué)出版社 、《自動控制原理》 李友善主編 國防工業(yè)出版社 、《自動控制原理》 王建輝、顧樹生主編 清華大學(xué)出版社 、《現(xiàn)代控制理論》第三版 于長官主編 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 大綱撰寫人：李小華大綱審核人：徐建英 負(fù) 責(zé) 人：孫紅星工廠電器與原理課程教案大綱課程名稱：工廠電器與原理英文名稱： 課程編號：學(xué) 時 數(shù)：其中實(shí)驗(yàn)學(xué)時數(shù)： 課外學(xué)時數(shù)：學(xué) 分 數(shù)：適用專業(yè)：測控技術(shù)與儀器、自動化、自動化（試點(diǎn)）一、課程的性質(zhì)和任務(wù)性質(zhì)：《工廠電器與原理》是測控技術(shù)與儀器專業(yè)的專業(yè)課。序號主要內(nèi)容主要教案方式學(xué)時分配輔導(dǎo)答疑比例一.自動控制的一般概念講授二.控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型講授及練習(xí)三.線性系統(tǒng)時域分析法講授及練習(xí)四實(shí)驗(yàn)一 二階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)分析實(shí)驗(yàn)五.線性系統(tǒng)的根軌跡法講授及練習(xí)六實(shí)驗(yàn)二 控制系統(tǒng)根軌跡的計(jì)算機(jī)輔助分析實(shí)驗(yàn)七.線性系統(tǒng)的頻域分析法講授及練習(xí)八實(shí)驗(yàn)三 頻域法的計(jì)算機(jī)輔助分析實(shí)驗(yàn)九．線性控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間分析法講授及練習(xí)十.線性控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法講授及練習(xí)十一實(shí)驗(yàn)四 線性控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真實(shí)驗(yàn)十二.線性離散系統(tǒng)的分析講授十三.非線性控制系統(tǒng)分析方法簡介講授合計(jì)四、課程其他教案環(huán)節(jié)要求本課程要求在理論教案方面，重點(diǎn)講授以三種經(jīng)典分析方法為基礎(chǔ)的線性連續(xù)定常單輸入單輸出系統(tǒng)的分析和綜合的基本理論和以狀態(tài)空間法為基礎(chǔ)的現(xiàn)代控制理論，粗略講授采樣系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)的分析方法。重點(diǎn)：用描述函數(shù)法分析非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性及自振參數(shù)的確定。. 線性離散系統(tǒng)分析方法基本要求：理解信號的離散化與保持器作用，掌握變換定理，脈沖傳遞函數(shù)的求法，了解離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性與穩(wěn)態(tài)誤差分析方法。. 線性控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法基本要求：了解并掌握經(jīng)典理論的校正方法，包括頻率法校正，期望頻率特性法校正，反饋校正，復(fù)合控制校正。難點(diǎn)：開環(huán)幅相曲線、對數(shù)頻率特性曲線的概略繪制，對應(yīng)系統(tǒng)傳遞函數(shù)的確定，及用頻率法分析系統(tǒng)性能。重點(diǎn)：用根軌跡分析系統(tǒng)。熟練掌握勞斯穩(wěn)定判據(jù)及其應(yīng)用，穩(wěn)態(tài)誤差的分析與計(jì)算，減小或消除穩(wěn)態(tài)誤差的方法。并要求掌握由微分方程、傳遞函數(shù)及結(jié)構(gòu)圖建立控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述、畫狀態(tài)變量圖，以及將狀態(tài)方程化為規(guī)范型的方法。學(xué)習(xí)該課程的目的在于培養(yǎng)學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)際中的分析問題與解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生分析、設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的能力?？茖W(xué)出版社,機(jī)械工業(yè)出版社,難點(diǎn)：一元線性回歸方程的求解方法。重點(diǎn)：用矩陣方法求最小二乘解。 重點(diǎn)：測量不確定度的評定與合成。（）誤差的合成與分配掌握函數(shù)系統(tǒng)誤差和函數(shù)隨機(jī)誤差的計(jì)算以及誤差的合成和分配；了解微小誤差的取舍，了解最佳測量方案的確定問題。難點(diǎn)：有效數(shù)字定義及選取。理論嚴(yán)密,系統(tǒng)完整，邏輯性很強(qiáng),也是工科學(xué)生的一門方法論課程。壓電式傳感器講授 ：第七章 磁敏式傳感器講授實(shí)驗(yàn) ：第八章 熱電式傳感器講授實(shí)驗(yàn) ：第九章 光電式傳感器講授 ：第十章 參數(shù)檢測講授 ：第十一章 測量不確定度及回歸分析講授 ：四、課程各教案環(huán)節(jié)的要求講授：使學(xué)生能夠掌握各種傳感器的原理和應(yīng)用，并能設(shè)計(jì)簡單的自動測試系統(tǒng)。難點(diǎn)：系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差三、教案方式及學(xué)時分配序號主要內(nèi)容主要教案、方式學(xué)時分配輔導(dǎo)答疑比例第一章 概述講授 ：第二章 傳感器的基本特性講授 ：第三章（十）參數(shù)檢測了解基本概念，參數(shù)檢測的一般方法，檢測技術(shù)的發(fā)展。難點(diǎn)：熱電偶冷端補(bǔ)償。重點(diǎn)：霍爾式傳感器。（六）壓電式傳感器了解工作原理，測量電路，典型應(yīng)用。難點(diǎn)：電渦流式傳感器。重點(diǎn)：應(yīng)變效應(yīng)，測量電路。簡單了解傳感器動態(tài)特性。目的：通過本課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握各種傳感器的基本結(jié)構(gòu)與工作原理，具有選擇電工儀表及傳感器的能力；具有組建一般測試系統(tǒng)的能力；對一般測試系統(tǒng)中的技術(shù)問題具有一定的分析和處理能力?！秱鞲衅髋c自動檢測技術(shù)》，余成波主編，北京:六、教案參考書目《傳感器與檢測技術(shù)》，胡向東主編，北京:重點(diǎn)：自動檢測系統(tǒng)的組成；自動檢測系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)方法。難點(diǎn)：數(shù)據(jù)融合的基本原理。重點(diǎn)：軟測量的概念、軟測量的方法。機(jī)械量參數(shù)檢測主要了解位移、轉(zhuǎn)速、速度、振動、厚度的檢測。重點(diǎn)：氣敏傳感器的概念、分類、工作原理；電介質(zhì)與半導(dǎo)體陶瓷濕敏傳感器工作原理。重點(diǎn)：紅外輻射的概念、紅外傳感器的組成、熱釋電探測器的工作原理；微波傳感器的基本測量原理、主要組成部分；超聲波的特性、壓電式超聲波傳感器的工作原理。重點(diǎn)：光電效應(yīng)、光電器件；工作原理；光纖傳感器的工作原理、基本特性；光電式編碼器的工作原理。重點(diǎn)：熱電偶的基本工作原理、熱電偶的冷端溫度補(bǔ)償方法、實(shí)用測溫電路；熱電阻的工作原理、測量電路。重點(diǎn)：磁敏式傳感器工作原理、測量電路；霍爾效應(yīng)、霍爾元件的測量誤差及其補(bǔ)償。重點(diǎn)：壓電式傳感器的工作原理、測量電路。重點(diǎn)：電容式傳感器的工作原理、靈敏度及非線性分析、測量電路。重點(diǎn)：變磁阻式傳感器的工作原理；差動變隙式傳感器的測量電路；差動變壓器式傳感器的工作原理、基本特性、測量電路。重點(diǎn)：應(yīng)變式傳感器的基本概念及工作原理；電阻應(yīng)變片的溫度誤差及其補(bǔ)償方法；電阻應(yīng)變片的測量電路；非線性誤差及其補(bǔ)償方法。了解傳感器標(biāo)定和校準(zhǔn)的含義；了解傳感器的標(biāo)定方法。重點(diǎn)：傳感器的定義與組成、傳感器的分類。它既是研究自動檢測技術(shù)和自動轉(zhuǎn)換技術(shù)的學(xué)科，又可以作為一門獨(dú)立的技術(shù)應(yīng)用課，直接為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。它是一門涉及到電工電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、光電檢測技術(shù)、控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、精密機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)等眾多基礎(chǔ)理論和技術(shù)的綜合性技術(shù)，現(xiàn)代檢測系統(tǒng)通常集光、機(jī)、電于一體，軟硬件相結(jié)合。了解傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢。了解一階傳感器、二