现场总线 & SCADA 协同实战

📘 30章 · 从入门到案例
01 现场总线概述
什么是现场总线、发展历程、主流对比 (Profibus, Modbus, CANopen, EtherCAT)
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02 物理层与传输介质
RS-485, RS-232, 以太网物理层, 光纤, 无线HART
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03 数据链路层协议
主从模式、令牌传递、CSMA/CD、确定性调度
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04 Modbus协议详解
Modbus RTU, Modbus TCP, 功能码, 报文结构
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05 Profibus DP协议
DP-V0/V1/V2, 循环与非循环通信, GSD文件
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06 CANopen协议
对象字典, PDO/SDO, NMT状态机, 心跳机制
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07 EtherCAT技术
从站控制器, 分布时钟, 过程数据映射, 拓扑结构
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08 工业以太网
PROFINET, EtherNet/IP, 时间敏感网络 (TSN)
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09 无线现场总线
WirelessHART, ISA100.11a, 5G在工业中的应用
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10 现场总线选型
根据距离、速率、节点数、实时性、成本选型
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11 SCADA系统概述
SCADA定义、历史演进、核心功能 (数据采集、监控、报警、历史记录)
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12 SCADA系统架构
单机架构、分布式架构、冗余架构、云SCADA
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13 SCADA通信协议
OPC DA, OPC UA, DNP3, IEC 60870-5-104
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14 OPC UA详解
信息模型、地址空间、安全机制、发布/订阅模式
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15 数据采集与处理
扫描周期、死区设置、数据质量戳、时间戳对齐
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16 报警与事件管理
报警优先级、报警抑制、报警分组、事件记录
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17 历史数据存储
旋转门压缩、死区压缩、数据归档策略
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18 HMI人机界面设计
画面布局、导航设计、趋势曲线、报警列表
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19 SCADA系统安全
用户权限、审计追踪、防火墙、VPN、纵深防御
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20 现场总线与SCADA接口
网关、协议转换器、嵌入式接口
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21 基于Modbus的SCADA集成
从站配置、数据映射、轮询策略
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22 基于Profibus的SCADA集成
GSD文件导入、DP从站配置、诊断
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23 基于EtherCAT的SCADA集成
从站配置、过程数据映射、分布式时钟同步
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24 基于OPC UA的SCADA集成
服务器配置、客户端开发、数据订阅
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25 冗余与高可用性
双网冗余、双机热备、设备冗余、链路冗余
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26 系统调试与诊断
总线监听、报文分析、错误计数器、诊断工具
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27 性能优化
扫描周期优化、网络负载均衡、数据压缩、缓存策略
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28 案例1：水处理厂SCADA
基于Modbus+OPC UA 的水处理厂SCADA系统
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29 案例2：汽车生产线SCADA
基于Profibus+EtherCAT 的汽车生产线SCADA
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30 案例3：油气管道SCADA
基于无线HART+云SCADA 的油气管道系统
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