《工业以太网与现场总线 》-教案大纲.docx

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1、XX大学XXXX学院工业以太网与现场总线课程教学大纲编写人：XXX审定人：XXX编制时间：2022.5.26审定时间：2022.6.6一、课程基本信息，课程名称工业以太网与现场总线英文名称IndustrialEthernetandfieldbus课程编码SdOI730800开课单位XX所课程类别口通识教育必修课程口通识教育核心课程口通识教育选修课程口学科基础平台课程口专业基地课程J专业必修课程口专业选修课程课程性质，必修口选修学分2学时32适用专业自动化、机器人、臼动检测、机电一创子与电气工程、计算机应用、信息工后K化、人工智能、电!等专业先修课程电路、数字电子技术、模拟电子技术、微机原理与应

2、用后续课程过程控制系统、运动控制系统课程网站教学团队XXX等课程负成人XXX二、课程描述本课程跨越多个学科方向，包括控制理论和技术、电子技术、计兑机网络和计算机技术等,是门理论基础扎实、知识面广、应用性强、对学生水平要求较高的课程。现场总线技术在军事,航空航大、工业、农业、社会和经济等领域都有重要应用.该课程将介绍计现场总线技术中最基本、最重要、最成熟的内容。通过课程学习，学生.将巩固前期所学的基础课程,并能予以深入理解和应用,能开拓视野提升设计和应用现场总线控制系统的能力。三、课程教学内容及学时分配第I章绪论（2学时）1.1 现场总线概述1.2 工业以太网概述1.3 现场总线简介1.4 工业

3、以太网简介习题第2章CANFD现场总线（4学时）2.1 CAN的特点2.2 CAN的技术规范2.3 CANFD通信协议2.4 内战CANFD的微控制罂1.PC546xx2.5 具有集成收发器的CANFD控制器TCAN4550习题第3章CANFD应用系统设计（4学时）3.1 CANFD高速收发器3.2 CANFD收发罂隔离器件3.3 TCAN4550的应用程序设计3.4 USB转CANFD接口卡习题第4章CC-1.ink现场总线与开发应用（4学时）4.1 Cc1.ink现场网络概述4.2 CC-I.ink/CC-I.ink/IT通信规范4.3 CC1.ink通信协议4.4 CC-1.inklE网

4、络4.5 CC-1.ink产品的开发流程4.6 CC1.ink产品的开发方案4.7 CC-1.ink现场总线的应用习膻第5章Profibus-DP现场总线与应用系统设计4学时）5.1 PROFlBUS概述5.2 PR011BUS的协议结构5.3 PRoFIBUS-DP现场总线系统5.4 PROFIBUSDP的通信模型5.5 PROFlBUS-DP的总线设备类型和数据通信5.6 PRO11BUS通信用ASICs5.7 PROFIBUS-DP从站通信控制器SPC35.8 主站通信控制器ASpC2与网络接口卡5.9 PRoFIBUSDP从站的系统设计习题第6章PRoFINET与工业无线以太网（4学时

5、）6.1 PROFINET概述6.2 PROFINET通信基础6.3 PROFNET运行模式6.4 Profinet端口的MAC地址6.5 PROFlNET数据交换6.6 PRoFINET诊断6.7 PROHNETIRT通信6.8 PRoFINET控制器6.9 PRoFINET设备描述（GSD文件）与应用行规6.10 PROHNET的系统结构6.11 工业无畿以太网6.12 SIEMENS工业无线通信6.13 SCA1.ANCEX工业以太网交换机习题第7章EIherCAT工业以太网（4学时）7.1 EthCrCAT通信协议7.2 EtherCAT从站控制器概述7.3 EtherCAT数据链路收

6、7.4 EthCrCAT从站控制器的应用层控制7.5 Ethei-CAT从站控制器的存储同步管理7.6 EtherCAT从站信息接口(SII)7.7 ElherCAT从站控制泯1.AN9252习巡第8章EthcQAT主站与从站应用系统设计(4学时)8.1 ElherCAT主站分类8.2 TwinCAT3EthcrCAT主站8.3 基于1.N9252的EtherCAT从站硬件电路系统设计8.4 基于1.AN9252的EIheQAT从站驱动和应用程序代码包架构8.5 基于1.AN9252的EthcrCAT从站驱动和应用程序的设计实例8.6 Ethei-CAT通信中的数据传输过程8.7 EthCrC

7、AT主站软件的安装与从站的开发调试习题第9章工业互联网技术(2学时9.1 工业互联网概述9.2 工业互联网的内涵与特征9.3 工业互联网发展现状9.4 工业互联网技术体系9.5 工业互联网体系架构9.6 工业互联网标准体系9.7 无源光纤网络技术(PON)与工业PON技术9.8 工业互联网与CpS的关系9.9 国内外主流工业互联网平台习题四、教学方法在教学方式上，以目前的授课资源为基础，不断丰常教学内容，枳极采用启发和研讨式教学方法，促进课堂的生.幼性，提高学生的学习的主动性和应用的积极性，从而提高教学的质量。课堂教学中对难点与重点内容采用循序渐进的方法，将基础理论知识和实际工程应用相结合，通

8、过实际案例的分析、介绍，让学生掌握计现场总线控制系统的硬件电路及软件分析和综合设计的方法。此外，本课程的教学内容将不断更新，充分结合自动化学院的科研课题,引入一些理论和应用的最新研究成果，拓宽学生的视野，从理论知识、分析能力、应用能力和解决问网的能力方面不断丰言教学内容。五、说明(1)本课程为自动化等专业的主要专业课之一。本课程的先修课程应当包括电路、数字电子技术、模拟电子技术、微机原理与应用、自动检测技术、C语言程序设计基础等。(2)教学内容要注重理论联系实际，有针对性地把系统馀理与系统实现结合起来：软件与硬件实现结合起来.从理论上、技术上、工程实现上进行全面考虑，加强能力的培养，提高创新意

9、识。(3)采用传统教学方法和现代教学方法相结合，一方面采用课堂讲授、实验、练习三结合，另一方面适当采用现场教学、计算机、多媒体教学CAI课件等现代教学手段，激发学生的学习兴趣，培养学生的创造能力。(4)每章节都配合一定数量的习题，用于巩固所学知识和应用所学知识进行独立设计课题。配合部分小型课题设计，来培养学生的创新意识和创造能力。六、适用专业及层次本课程适用于高等院校本科自动化、机器人、自动检测、机电一体化、人工智能、电子与电气工程、计算机应用、信息工程等专业。七、推荐教材1李正军，李潇然.工业以太网与现场总线.北京：机械工业出版社，2022.八、参考资料1李正军，李潇然,现场总线与工业以太网应用教程.北京：机械工业出版社，2021.2李正军.EtherCAT工业以太网应用技术.北京：机械工业出版社,2020.