Hệ thống truyền thông công nghiệp: Industrial Electronics Handbook, 2nd Ed, Wilamowski & Irwin

• Tác giả: Bogdan M. Wilamowski
• Chuyên ngành: Hệ thống truyền thông công nghiệp
• Đề tài: Hệ thống truyền thông công nghiệp
• Loại tài liệu: Sách tham khảo
• Năm xuất bản: 2011
• Địa điểm: Boca Raton

Tóm tắt

I. Tổng quan về Industrial Electronics Handbook của Wilamowski và Irwin

The Industrial Electronics Handbook ấn bản thứ hai do Bogdan M. Wilamowski và J. David Irwin biên soạn là bộ sách tham khảo toàn diện về điện tử công nghiệp. Nhà xuất bản CRC Press phát hành năm 2011. Bộ sách gồm năm tập riêng biệt. Tập Industrial Communication Systems tập trung vào các hệ thống truyền thông trong môi trường công nghiệp. Nội dung bao gồm các giao thức truyền thông, mã hóa bit, mô hình OSI và kiến trúc mạng công trình. Sách quy tụ hơn một trăm chuyên gia từ nhiều trường đại học và viện nghiên cứu trên toàn thế giới. Các chủ đề trải dài từ mạng không dây ad hoc đến hệ thống nhúng thời gian thực. Ấn bản này cập nhật các tiến bộ công nghệ mới nhất trong lĩnh vực điện tử công nghiệp. Tài liệu phục vụ sinh viên, kỹ sư và nhà nghiên cứu cần kiến thức chuyên sâu về truyền thông công nghiệp. Mỗi chương được viết bởi chuyên gia hàng đầu trong lĩnh vực tương ứng.

1.1. Cấu trúc và phạm vi nội dung bộ sách

Bộ The Industrial Electronics Handbook gồm năm tập chính. Fundamentals of Industrial Electronics trình bày nền tảng cơ bản. Power Electronics and Motor Drives tập trung vào công suất và điều khiển động cơ. Control and Mechatronics đề cập đến cơ điện tử và điều khiển tự động. Industrial Communication Systems phân tích mạng truyền thông công nghiệp. Intelligent Systems giới thiệu các hệ thống thông minh áp dụng trí tuệ nhân tạo. Mỗi tập có thể đọc độc lập hoặc kết hợp với nhau. Cấu trúc này giúp người đọc dễ dàng tìm kiếm kiến thức theo chuyên ngành cụ thể. Series Electrical Engineering Handbook do Richard C. Dorf biên tập tổng thể.

1.2. Đội ngũ tác giả và đóng góp học thuật

Sách quy tụ đội ngũ tác giả quốc tế đông đảo đến từ nhiều quốc gia. Các trường đại học tham gia bao gồm Vienna University of Technology, Dresden University of Technology, Bradley University, North Carolina State University. Nhiều tác giả来自 Bahcesehir University ở Istanbul, Thổ Nhĩ Kỳ. University of Deusto tại Tây Ban Nha và City University of Hong Kong cũng đóng góp nội dung. EDF Research and Development từ Pháp cung cấp nghiên cứu ứng dụng thực tế. Polytechnic Institute of Bragança tại Bồ Đào Nha đóng góp về hệ thống sản xuất. Đội ngũ đa ngành đảm bảo nội dung bao quát toàn diện. Mỗi chương được đánh giá phản biện trước khi xuất bản.

II. Phân tích các phương pháp mã hóa bit trong truyền thông công nghiệp

Mã hóa bit là yếu tố cốt lõi trong truyền thông công nghiệp. Theo mô hình OSI, tầng vật lý xác định cách biểu diễn mỗi bit dưới dạng điện áp, dòng điện, pha hoặc tần số. Có ba phương pháp mã hóa cơ bản được sử dụng phổ biến. Phương pháp Return to Zero sử dụng xung để biểu diễn bit logic 1. Phương pháp này có ưu điểm đơn giản nhưng tốn băng thông. Non-Return to Zero biểu diễn mỗi bit bằng một mức điện áp liên tục. Mức cao đại diện cho logic 1, mức thấp đại diện cho logic 0. Manchester encoding sử dụng chuyển tiếp ở giữa mỗi bit để biểu diễn giá trị. Ưu điểm lớn nhất của Manchester là timing được nhúng sẵn trong dữ liệu. Mỗi phương pháp có đặc điểm riêng phù hợp với ứng dụng khác nhau. Việc chọn phương pháp mã hóa phụ thuộc vào khoảng cách truyền, tốc độ và chi phí.

2.1. Mã hóa RZ và NRZ trong hệ thống công nghiệp

Mã hóa Return to Zero sử dụng kỹ thuật tín hiệu xung. Mỗi bit logic 1 được biểu diễn bằng một xung điện áp. Bit logic 0 được biểu diễn bằng sự vắng mặt của xung. Phương pháp này đơn giản nhưng yêu cầu nhiều băng thông hơn. Mã hóa Non-Return to Zero sử dụng mức điện áp liên tục cho mỗi bit. Một mức cao biểu diễn logic 1 và mức thấp biểu diễn logic 0. NRZ hiệu quả hơn về băng thông so với RZ. Tuy nhiên NRZ gặp khó khăn trong việc đồng bộ hóa tín hiệu khi truyền dữ liệu liên tục cùng một giá trị.

2.2. Mã hóa Manchester và ưu điểm trong truyền thông công nghiệp

Mã hóa Manchester sử dụng chuyển tiếp biên ở giữa mỗi bit để biểu diễn giá trị. Bit logic 1 được biểu diễn bằng chuyển tiếp lên tại trung tâm bit. Bit logic 0 được biểu diễn bằng chuyển tiếp xuống tại trung tâm bit. So với NRZ, Manchester có ưu điểm vượt trội về đồng bộ hóa thời gian. Các cạnh đặc trưng của bit tự động cung cấp thông tin timing cho bộ thu. Điều này loại bỏ nhu cầu sử dụng đường clock riêng biệt. Trong mạng công nghiệp với khoảng cách dài và ít đường dây song song, Manchester rất hữu ích. Kỹ thuật mã hóa này thay thế đường clock bằng kỹ thuật mã hóa cho phép đồng bộ.

III. Giải pháp truyền thông mạng công nghiệp trong Industrial Communication Systems

Industrial Communication Systems trình bày nhiều giải pháp mạng công nghiệp hiện đại. Hệ thống truyền thông công nghiệp yêu cầu độ tin cậy cao và thời gian thực. Các giao thức công nghiệp như PROFIBUS, Modbus và Ethernet công nghiệp được phân tích chi tiết. Mạng không dây công nghiệp cũng được đề cập với các tiêu chuẩn mới. Giải pháp mạng ad hoc không dây phù hợp cho môi trường khó đi dây. Hệ thống nhúng thời gian thực đảm bảo đáp ứng thời gian chính xác. Tích hợp IT và OT là xu hướng quan trọng trong công nghiệp 4.0. Các phương pháp bảo mật mạng công nghiệp được trình bày để chống lại mối đe dọa mạng. Kiến trúc phân tán giúp tăng tính linh hoạt và khả năng mở rộng. Công nghệ cảm biến thông minh kết hợp truyền thông tạo nền tảng cho IoT công nghiệp.

3.1. Mạng Ethernet công nghiệp và các giao thức thời gian thực

Ethernet công nghiệp là giải pháp truyền thông ngày càng phổ biến trong nhà máy. Công nghệ này cung cấp tốc độ truyền dữ liệu cao và khả năng mở rộng tốt. Các giao thức thời gian thực như EtherCAT, PROFINET và EtherNet/IP được phát triển cho môi trường công nghiệp. Chúng đảm bảo độ trễ thấp và determinism cho ứng dụng điều khiển. Ethernet công nghiệp tích hợp dễ dàng với hệ thống CNTT doanh nghiệp. Việc sử dụng chuẩn Ethernet giúp giảm chi phí phần cứng và đào tạo. Các switch công nghiệp quản lý lưu lượng mạng hiệu quả. Công nghệ này hỗ trợ truyền thông đồng thời giữa nhiều thiết bị trong mạng lớn.

3.2. Mạng không dây và hệ thống nhúng trong môi trường công nghiệp

Mạng không dây công nghiệp cung cấp giải pháp linh hoạt cho hệ thống sản xuất. Công nghệ Wi-Fi công nghiệp, Zigbee và WirelessHART được ứng dụng rộng rãi. Mạng ad hoc không dây phù hợp cho giám sát và thu thập dữ liệu từ xa. Hệ thống nhúng thời gian thực xử lý các tác vụ yêu cầu độ chính xác cao. Bộ điều khiển nhúng tích hợp khả năng truyền thông và xử lý dữ liệu. Công nghệ RFID kết hợp với mạng không dây theo dõi hàng hóa tự động. Các giải pháp này giảm chi phí lắp đặt và bảo trì hệ thống. Tuy nhiên cần đảm bảo độ tin cậy và chống nhiễu trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt.

IV. Kết luận và ứng dụng thực tế của Industrial Communication Systems

Industrial Communication Systems là tài liệu tham khảo giá trị cho lĩnh vực điện tử công nghiệp. Sách cung cấp kiến thức toàn diện từ lý thuyết đến ứng dụng thực tế. Các phương pháp mã hóa bit như RZ, NRZ và Manchester được giải thích chi tiết. Hệ thống mạng công nghiệp từ có dây đến không dây đều được trình bày. Nội dung phù hợp cho kỹ sư thiết kế hệ thống truyền thông nhà máy. Nhà nghiên cứu có thể tìm thấy hướng dẫn chi tiết về giao thức mới. Sinh viên đại học sử dụng sách như tài liệu học tập chuyên sâu. Ứng dụng thực tế bao gồm tự động hóa nhà máy, giám sát quá trình và điều khiển phân tán. Công nghệ truyền thông công nghiệp đóng vai trò nền tảng cho Industry 4.0. Sách giúp người đọc hiểu rõ cách thức các thiết bị công nghiệp giao tiếp với nhau. Kiến thức từ sách áp dụng được trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.

4.1. Ứng dụng trong tự động hóa nhà máy và giám sát quá trình

Kiến thức từ Industrial Communication Systems áp dụng trực tiếp trong tự động hóa nhà máy. Hệ thống SCADA sử dụng mạng công nghiệp để giám sát và điều khiển từ xa. PLC giao tiếp với nhau qua các giao thức công nghiệp để điều phối sản xuất. Cảm biến thông minh truyền dữ liệu thời gian thực về trung tâm điều khiển. Hệ thống MES thu thập thông tin từ tầng sản xuất để quản lý. Mạng công nghiệp đảm bảo dữ liệu truyền đi chính xác và kịp thời. Truyền thông tin cậy giúp giảm thời gian ngừng máy và tăng năng suất. Các giải pháp này áp dụng trong sản xuất ô tô, hóa chất, thực phẩm và nhiều ngành khác.

4.2. Tầm quan trọng trong xu hướng Industry 4.0 và IoT công nghiệp

Industrial Communication Systems là nền tảng cho cuộc cách mạng Industry 4.0. IoT công nghiệp yêu cầu mạng truyền thông mạnh mẽ kết nối hàng triệu thiết bị. Cloud computing kết hợp với mạng công nghiệp cho phép phân tích dữ liệu lớn. Digital twin sử dụng dữ liệu thời gian thực từ mạng công nghiệp để mô phỏng. Hệ thống CPS tích hợp tính toán, truyền thông và kiểm soát vật lý. Công nghệ 5G công nghiệp hứa hẹn băng thông rộng và độ trễ cực thấp. Sách của Wilamowski và Irwin cung cấp nền tảng hiểu biết cho các công nghệ này. Kỹ sư cần nắm vững nguyên lý truyền thông công nghiệp để triển khai Industry 4.0 thành công.

Trích đoạn nội dung tài liệu

The Industrial Electronics Handbook SEcond EdITIon IndustrIal communIcatIon systems © 2011 by Taylor and Francis Group, LLC The Industrial Electronics Handbook SEcond EdITIon Fundamentals oF IndustrIal electronIcs Power electronIcs and motor drIves control and mechatronIcs IndustrIal communIcatIon systems IntellIgent systems © 2011 by Taylor and Francis Group, LLC The Electrical Engineering Handbook Series Series Editor Richard C. Dorf University of California, Davis Titles Included in the Series The Avionics Handbook, Second Edition, Cary R. Spitzer The Biomedical Engineering Handbook, Third Edition, Joseph D. Bronzino The Circuits and Filters Handbook, Third Edition, Wai-Kai Chen The Communications Handbook, Second Edition, Jerry Gibson The Computer Engineering Handbook, Vojin G. Oklobdzija The Control Handbook, Second Edition, William S. Levine CRC Handbook of Engineering Tables, Richard C. Dorf Digital Avionics Handbook, Second Edition, Cary R. Spitzer The Digital Signal Processing Handbook, Vijay K. Madisetti and Douglas Williams The Electric Power Engineering Handbook, Second Edition, Leonard L. Grigsby The Electrical Engineering Handbook, Third Edition, Richard C. Dorf The Electronics Handbook, Second Edition, Jerry C. Whitaker The Engineering Handbook, Third Edition, Richard C. Dorf The Handbook of Ad Hoc Wireless Networks, Mohammad Ilyas The Handbook of Formulas and Tables for Signal Processing, Alexander D. Poularikas Handbook of Nanoscience, Engineering, and Technology, Second Edition, William A. Goddard, III, Donald W. Lyshevski, and Gerald J. Iafrate The Handbook of Optical Communication Networks, Mohammad Ilyas and Hussein T. Mouftah The Industrial Electronics Handbook, Second Edition, Bogdan M. David Irwin The Measurement, Instrumentation, and Sensors Handbook, John G. Webster The Mechanical Systems Design Handbook, Osita D. Nwokah and Yidirim Hurmuzlu The Mechatronics Handbook, Second Edition, Robert H. Bishop The Mobile Communications Handbook, Second Edition, Jerry D. Gibson The Ocean Engineering Handbook, Ferial El-Hawary The RF and Microwave Handbook, Second Edition, Mike Golio The Technology Management Handbook, Richard C. Dorf Transforms and Applications Handbook, Third Edition, Alexander D. Poularikas The VLSI Handbook, Second Edition, Wai-Kai Chen © 2011 by Taylor and Francis Group, LLC The Industrial Electronics Handbook SEcond EdITIon IndustrIal communIcatIon systems Edited by Bogdan M. david Irwin © 2011 by Taylor and Francis Group, LLC CRC Press Taylor & Francis Group 6000 Broken Sound Parkway NW, Suite 300 Boca Raton, FL 33487-2742 © 2011 by Taylor and Francis Group, LLC CRC Press is an imprint of Taylor & Francis Group, an Informa business No claim to original U. Government works Printed in the United States of America on acid-free paper 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 International Standard Book Number: 978-1-4398-0281-6 (Hardback) This book contains information obtained from authentic and highly regarded sources. Reasonable efforts have been made to publish reliable data and information, but the author and publisher cannot assume responsibility for the valid- ity of all materials or the consequences of their use. The authors and publishers have attempted to trace the copyright holders of all material reproduced in this publication and apologize to copyright holders if permission to publish in this form has not been obtained. If any copyright material has not been acknowledged please write and let us know so we may rectify in any future reprint. Except as permitted under U. Copyright Law, no part of this book may be reprinted, reproduced, transmitted, or uti- lized in any form by any electronic, mechanical, or other means, now known or hereafter invented, including photocopy- ing, microfilming, and recording, or in any information storage or retrieval system, without written permission from the publishers. For permission to photocopy or use material electronically from this work, please access www.com (http:// www.com/) or contact the Copyright Clearance Center, Inc. (CCC), 222 Rosewood Drive, Danvers, MA 01923, 978-750-8400. CCC is a not-for-profit organization that provides licenses and registration for a variety of users. For organizations that have been granted a photocopy license by the CCC, a separate system of payment has been arranged. Trademark Notice: Product or corporate names may be trademarks or registered trademarks, and are used only for identification and explanation without intent to infringe. Library of Congress Cataloging‑in‑Publication Data Industrial communication systems / editors, Bogdan M.” Includes bibliographical references and index. Data transmission systems.6--dc22 2010020567 Visit the Taylor & Francis Web site at http://www.com and the CRC Press Web site at http://www.com © 2011 by Taylor and Francis Group, LLC Contents Preface. xxiii Editorial Board. xxvii Contributors����������������������������������尓������������������������������������尓������������������������������������尓 xxxi Part Iâ•…Technical Principles 1 ISO/OSI Model. 1-1 Gerhard Zucker and Dietmar Dietrich 2 Media. 2-1 Herbert Schweinzer, Saleem Farooq Shaukat, and Holger Arthaber 3 Media Access Methods. 3-1 Herbert Haas and Manfred Lindner 4 Routing in Wireless Networks. 4-1 Teresa Albero-Albero and Víctor-M. Sempere-Payá 5 Profiles and Interoperability. 5-1 Gerhard Zucker and Heinz Frank 6 Industrial Wireless Sensor Networks. 6-1 Vehbi Cagri Gungor and Gerhard P. Hancke 7 Ad Hoc Networks. 7-1 Sajjad Ahmad Madani, Shahid Khattak, Tariq Jadoon, and Shahzad Sarwar 8 Radio Frequency Identification. 8-1 Edward Kai-Ning Yung, Pui-Yi Lau, and Chi-Wai Leung 9 RFID Technology and Its Industrial Applications. 9-1 Vidyasagar Potdar, Atif Sharif, and Elizabeth Chang 10 Ultralow-Power Wireless Communication. 10-1 Joern Ploennigs, Volodymyr Vasyutynskyy, and Klaus Kabitzsch vii © 2011 by Taylor and Francis Group, LLC viii Contents 11 Industrial Strength Wireless Multimedia Sensor Network Technology. 11-1 Vidyasagar Potdar, Atif Sharif, and Elizabeth Chang 12 A Survey of Wireless Sensor Networks for Industrial Applications. 12-1 Stig Petersen and Simon Carlsen 13 Vertical Integration. 13-1 Thilo Sauter, Stefan Soucek, and Martin Wollschlaeger 14 Multimedia Service Convergence. 14-1 Alex Talevski 15 Virtual Automation Networks. 15-1 Peter Neumann and Ralf Messerschmidt 16 Industrial Agent Technology. 16-1 Aleksey Bratukhin, Yoseba Peña Landaburu, Paulo Leitão, and Rainer Unland 17 Real-Time Systems. 17-1 Lucia Lo Bello, José Alberto Fonseca, and Wilfried Elmenreich 18 Clock Synchronization in Distributed Systems. 18-1 Georg Gaderer and Patrick Loschmidt 19 Quality of Service. 19-1 Gabriel Diaz Orueta, Elio San Cristobal Ruiz, Nuria Oliva Alonso, and Manuel Castro Gil 20 Network-Based Control. Fuertes, Mo-Yuen Chow, Ricard Villà, Rachana Gupta, and Jordi Ayza 21 Functional Safety. 21-1 Thomas Novak and Andreas Gerstinger 22 Security in Industrial Communication Systems. 22-1 Wolfgang Granzer and Albert Treytl 23 Secure Communication Using Chaos Synchronization. 23-1 Yan-Wu Wang and Changyun Wen Part IIâ•…Application-Specific Areas 24 Embedded Networks in Civilian Aircraft Avionics Systems.24-1 Christian Fraboul, Fabrice Frances, and Jean-Luc Scharbarg 25 Process Automation. 25-1 Alois Zoitl and Wilfried Lepuschitz 26 Building and Home Automation. 26-1 Wolfgang Kastner, Stefan Soucek, Christian Reinisch, and Alexander Klapproth 27 Industrial Multimedia. 27-1 Javier Silvestre-Blanes, Manfred Weihs, and Víctor-M. Sempere-Payá © 2011 by Taylor and Francis Group, LLC Contents ix 28 Industrial Wireless Communications Security (IWCS)/C42. 28-1 Milos Manic and Kurt Derr 29 Protocols in Power Generation. 29-1 Tuan Dang and Gaëlle Marsal 30 Communications in Medical Applications. 30-1 Paulo Bartolomeu, José Alberto Fonseca, Nelson Rocha, and Filipe Basto Part IIIâ•…Technologies 31 Controller Area Network. 31-1 Joaquim Ferreira and José Alberto Fonseca 32 Profibus. 32-1 Max Felser and Ron Mitchell 33 INTERBUS. 33-1 Juergen Jasperneite and Orazio Mirabella 34 WorldFip. 34-1 Francisco Vasques and Orazio Mirabella 35 Foundation Fieldbus. 35-1 Carlos Eduardo Pereira, Augusto Pereira, and Ian Verhappen 36 Modbus. 36-1 Mário de Sousa and Paulo Portugal 37 Industrial Ethernet. 37-1 Gaëlle Marsal and Denis Trognon 38 EtherCAT. 38-1 Gianluca Cena, Adriano Valenzano, and Claudio Zunino 39 Ethernet POWERLINK. 39-1 Paulo Pedreiras, Stefan Schoenegger, Lucia Seno, and Stefano Vitturi 40 PROFINET.40-1 Max Felser, Paolo Ferrari, and Alessandra Flammini 41 LonWorks. 41-1 Uwe Ryssel, Henrik Dibowski, Heinz Frank, and Klaus Kabitzsch 42 KNX. 42-1 Wolfgang Kastner, Fritz Praus, Georg Neugschwandtner, and Wolfgang Granzer 43 Protocols of the Time-Triggered Architecture: TTP, TTEthernet, TTP/A.43-1 Wilfried Elmenreich and Christian El-Salloum 44 FlexRay.44-1 Martin Horauer and Peter Rössler 45 LIN-Bus. 45-1 Andreas Grzemba, Donal Heffernan, and Thomas Lindner © 2011 by Taylor and Francis Group, LLC x Contents 46 Profisafe.46-1 Ron Mitchell, Max Felser, and Paulo Portugal 47 SafetyLon. 47-1 Thomas Novak, Thomas Tamandl, and Peter Preininger 48 Wireless Local Area Networks. 48-1 Henning Trsek, Juergen Jasperneite, Lucia Lo Bello, and Milos Manic 49 Bluetooth. 49-1 Stefan Mahlknecht, Milos Manic, and Sajjad Ahmad Madani 50 ZigBee. 50-1 Stefan Mahlknecht, Tuan Dang, Milos Manic, and Sajjad Ahmad Madani 51 6LoWPAN: IP for Wireless Sensor Networks and Smart Cooperating Objects. 51-1 Guido Moritz and Frank Golatowski 52 WiMAX in Industry. 52-1 Milos Manic, Sergiu-Dan Stan, and Strahinja Stankovic 53 WirelessHART, ISA100. 53-1 Tuan Dang and Emiliano Sisinni 54 Wireless Communication Standards. 54-1 Tuan Dang 55 Communication Aspects of IEC 61499 Architecture. 55-1 Valeriy Vyatkin, Mário de Sousa, and Alois Zoitl 56 Industrial Internet. 56-1 Martin Wollschlaeger and Thilo Sauter 57 OPC UA. 57-1 Tuan Dang and Renaud Aubin 58 DNP3 and IEC 60870-5. West 59 IEC 61850 for Distributed Energy Resources. 59-1 Sidonia Mesentean, Heinz Frank, and Karlheinz Schwarz Part IVâ•… Internet Programming 60 User Datagram Protocol—UDP. 60-1 Aleksander Malinowski and Bogdan M. Wilamowski 61 Transmission Control Protocol—TCP. 61-1 Aleksander Malinowski and Bogdan M. Wilamowski 62 Development of Interactive Web Pages. 62-1 Pradeep Dandamudi 63 Interactive Web Site Design Using Python Script. 63-1 Hao Yu and Michael Carroll © 2011 by Taylor and Francis Group, LLC Contents xi 64 Running Software over Internet.64-1 Nam Pham, Bogdan M. Wilamowski, and Aleksander Malinowski 65 Semantic Web Services for Manufacturing Industry. 65-1 Chen Wu and Tharam S. Dillon 66 Automatic Data Mining on Internet by Using PERL Scripting Language. 66-1 Nam Pham and Bogdan M. Wilamowski Part Vâ•… Outlook 67 Trends and Challenges for Industrial Communication Systems. 67-1 Peter Palensky 68 Processing Data in Complex Communication Systems. 68-1 Gerhard Zucker, Dietmar Bruckner, and Dietmar Dietrich Index. Index-1 © 2011 by Taylor and Francis Group, LLC Preface The field of industrial electronics covers a plethora of problems that must be solved in industrial Â�practice. Electronic systems control many processes that begin with the control of relatively simple devices like electric motors, through more complicated devices such as robots, to the control of entire fabrication processes. An industrial electronics engineer deals with many physical phenomena as well as the sen- sors that are used to measure them. Thus, the knowledge required by this type of engineer is not only traditional electronics but also specialized electronics, for example, that required for high-power appli- cations. The importance of electronic circuits extends well beyond their use as a final product in that they are also important building blocks in large systems, and thus, the industrial electronics engineer must also possess a knowledge of the areas of control and mechatronics. Since most fabrication pro- cesses are relatively complex, there is an inherent requirement for the use of communication systems that not only link the various elements of the industrial process but are also tailor-made for the specific industrial environment. Finally, the efficient control and supervision of factories requires the applica- tion of intelligent systems in a hierarchical structure to address the needs of all components employed in the production process. This need is accomplished through the use of intelligent systems such as neural networks, fuzzy systems, and evolutionary methods. The Industrial Electronics Handbook addresses all these issues and does so in five books outlined as follows: 1. Fundamentals of Industrial Electronics 2. Power Electronics and Motor Drives 3. Control and Mechatronics 4. Industrial Communication Systems 5. Intelligent Systems The editors have gone to great lengths to ensure that this handbook is as current and up to date as Â� possible. Thus, this book closely follows the current research and trends in applications that can be found in IEEE Transactions on Industrial Electronics. This journal is not only one of the largest engineer- ing publications of its type in the world but also one of the most respected. In all technical categories in which this journal is evaluated, it is ranked either number 1 or number 2 in the world. As a result, we believe that this handbook, which is written by the world’s leading researchers in the field, presents the global trends in the ubiquitous area commonly known as industrial electronics. Clearly, the successful operation of any production process is dependent on a well-designed and reliable communication system.