教学目标与要求：

本课程是为机械工程、仪器科学与技术等专业硕士研究生开设的方向专业选修课。其目的在于使学生掌握现场总线基本概念与基本原理，掌握几种主要现场总线的技术特点、规范、通信控制芯片、接口电路设计以及现场总线控制系统和网络控制系统的设计。物联网，工业4.0等先进网络技术和理念在制造领域的应用。具体要求：

l  掌握计算机网络基础知识，TCP/IP协议基础

l  了解现场总线产生的背景、发展状况，与DCS分散控制系统的差别

l  掌握现场总线与以太网技术的基本概念和基本原理

l  掌握FF现场总线、LonWorks总线、Profibus总线、CAN总线、HART等几种有影响力的现场总线技术的特点、规范、通信控制芯片、接口电路设计以及现场总线控制系统

l  掌握车间自动化系统基本概念，制造系统网络的组织和设计，网络环境下制造企业信息化技术，Internet服务和网络编程技术

l  掌握物联网和工业4.0产生背景，基本概念，体系结构，基本组成，关键技术等内容。

l   掌握工业互联网技术标准，体系架构，关键技术和应用案例。

课程主要内容：

本课程讲述现场总线与网络控制技术的基础知识和系统结构、系统设计，主要包括计算机网络基础知识，TCP/IP协议基础，现场总线与以太网技术，车间自动化制造网络的组织和设计，网络环境下制造企业信息化技术，物联网，工业4.0和工业互联网技术，内容包括：

l  计算机网络基础

掌握计算机网络的概念、功能和分类，点对点信道和广播信道的拓扑结构的局域网，计算机体系结构模型、OSI网络协议模型，TCP/IP协议基础，局域网络协议、控制方法、组网方法、互联技术等局域网络基本方法技术；了解高速以太网技术、异步传输模式（ATM）技术、交换式以太网和虚拟局域网技术；常用计算机网络的组网，故障诊断，计算机网络系统设计；计算机网络安全技术；C#计算机网络编程技术。

l  工业企业网和控制网络

工业企业网，工业控制网络和现代总线的基本概念、建立工业企业网策略、基于信息网络的企业信息系统的基础知识，了解集散控制系统DCS，工业企业网和工业控制网络集成相关技术和Intranet技术。

l  现场总线技术              

    掌握现场总线的通信协议、拓扑结构和体系结构、现场总线控制系统、基于现场总线的Intranet体系、了解控制局域网总线——CAN、过程现场总线Profibus、基金会现场总线、LonWorks技术和LON总线等几种总线技术的基本模型、工作原理和具体应用。

l  制造系统中的网络技术应用 

掌握制造自动化系统的基本概念、制造自动化系统典型设备及其控制、制造自动化系统网络设计方法、网络化制造技术及系统，从典型案例中了解基于网络的制造自动化系统的设计方法和实现方式。制造网络的设计及设备联网的方法和技术。

l  物联网和工业4.0

掌握物联网的产生背景，基本概念，体系结构，基本组成，RFID，智能传感器等关键技术，应用情况以及和工业4.0的产生背景，体系在德国以及其它国家的应用案例等内容。

l  工业互联网技术

掌握工业互联网技术标准，体系架构，工业互联网总体技术，应用技术，工业互联网与CPS、智能制造的关系等关键技术，以及工业互联网应用解决方案和案例。

l  现场总线与网络控制技术实验             

  使用现场总线Profibus,CC-LINK等总线技术进行过程控制及数控机床（电机驱动）实验。