現(xiàn)場總線與工業(yè)以太網(wǎng)及其應用系統(tǒng)設計基本信息

作 者:李正軍 著 叢 書 名:工業(yè)自動化新技術叢書 出 版 社:人民郵電出版社ISBN:9787115142757 出版時間:2006-02-01 版 次:1 頁 數(shù):375 裝 幀:平裝 開 本:16開 所屬分類:圖書 > 計算機與互聯(lián)網(wǎng) > 網(wǎng)絡與通信

本書從工程實際應用出發(fā)，全面系統(tǒng)地介紹了已成為國家標準的PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線、DeviceNet現(xiàn)場總線與工業(yè)以太網(wǎng)技術及其應用系統(tǒng)設計，書中還詳細地介紹了作者在現(xiàn)場總線與工業(yè)以太網(wǎng)應用領域的最新科研成果，并給出了大量的應用設計實例。內(nèi)容具有較強的可移植性、先進性、系統(tǒng)性、應用性、資料開放性，適合廣大從事現(xiàn)場總線與工業(yè)以太網(wǎng)技術及其應用系統(tǒng)設計的工程技術人員參考。

本書從工程實際應用出發(fā)，全面系統(tǒng)地介紹了現(xiàn)場總線與工業(yè)以太網(wǎng)技術及其應用系統(tǒng)設計，內(nèi)容具有較強的可移植性、先進性、系統(tǒng)性、應用性、資料開放性，力求起到舉一反三的作用。

全書共分8章，主要內(nèi)容包括:現(xiàn)場總線概論、控制網(wǎng)絡技術、通用串行通信接口技術、PROFIBUS現(xiàn)場總線、PROFIBUS-DP通信控制器與網(wǎng)絡接口卡、PROFIBUs-DP應用系統(tǒng)設計、DeviceNet現(xiàn)場總線與工業(yè)以太網(wǎng)及其應用系統(tǒng)設計。

本書是作者在教學與科研實踐經(jīng)驗的基礎上，結合十幾年現(xiàn)場總線與工業(yè)以太網(wǎng)技術的發(fā)展編寫而成的，書中詳細地介紹了作者在現(xiàn)場總線與工業(yè)以太網(wǎng)應用領域的最新科研成果，并給出了大量的應用設計實例。

本書可作為高等院校自動化、計算機應用、信息工程、機電一體化方向的研究生、高年級本科生的教材，更適合廣大從事現(xiàn)場總線與工業(yè)以太網(wǎng)技術及其應用系統(tǒng)設計的工程技術人員參考。

《現(xiàn)場總線與工業(yè)以太網(wǎng)及其應用技術》融合作者多年來在現(xiàn)場總線與工業(yè)以太網(wǎng)應用領域的科研成果，介紹了代表工業(yè)通信未來的netX網(wǎng)絡控制器，講解了PROFIBUS-DP工程應用系統(tǒng)設計詳述了DeviceNet現(xiàn)場總線，介紹了工業(yè)以太網(wǎng)工程應用系統(tǒng)設計書中應用實例的原理圖和程序代碼可供移植。

《現(xiàn)場總線與工業(yè)以太網(wǎng)及其應用技術》從工程實際應用出發(fā)，全面系統(tǒng)地介紹了現(xiàn)場總線與工業(yè)以太網(wǎng)技術及其應用系統(tǒng)設計，力求所講內(nèi)容具有較強的可移植性、先進性、系統(tǒng)性、應用性、資料開放性，起到舉一反三的作用。全書共分9章，主要內(nèi)容包括現(xiàn)場總線與工業(yè)以太網(wǎng)概論、控制網(wǎng)絡技術、通用串行通信接口技術、PROFIBUS現(xiàn)場總線、PROFIBUS-DP通信控制器與網(wǎng)絡接口卡、PROFIBUS-DP應用系統(tǒng)設計、DeviceNet現(xiàn)場總線、TCP/IP協(xié)議與以太網(wǎng)控制器、工業(yè)以太網(wǎng)應用系統(tǒng)設計?！冬F(xiàn)場總線與工業(yè)以太網(wǎng)及其應用技術》可作為高等院校自動化、測控技術及儀器、計算機應用、信息工程、機電一體化方向的研究生、本科生的教材，也可作為從事現(xiàn)場總線與工業(yè)以太網(wǎng)技術及其應用系統(tǒng)設計的工程技術人員參考用書。

前言

第1章 概論

1.1 現(xiàn)場總線的產(chǎn)生與發(fā)展

1.1.1 現(xiàn)場總線的產(chǎn)生

1.1.2 現(xiàn)場總線的本質

1.1.3 現(xiàn)場總線的特點和優(yōu)點

1.1.4 現(xiàn)場總線的現(xiàn)狀

1.1.5 現(xiàn)場總線網(wǎng)絡的實現(xiàn)

1.1.6 現(xiàn)場總線技術的發(fā)展趨勢

1.2 工業(yè)以太網(wǎng)的產(chǎn)生與發(fā)展

1.2.1 以太網(wǎng)引入工業(yè)控制領域的技術優(yōu)勢

1.2.2 工業(yè)以太網(wǎng)與實時以太網(wǎng)

1.2.3 IEC61786-2標準

1.2.4 工業(yè)以太網(wǎng)技術的發(fā)展現(xiàn)狀

1.2.5 工業(yè)以太網(wǎng)技術的發(fā)展趨勢與前景

1.3 現(xiàn)場總線與企業(yè)網(wǎng)絡

1.3.1 企業(yè)網(wǎng)絡概述

1.3.2 企業(yè)網(wǎng)絡技術

1.3.3 企業(yè)網(wǎng)絡的體系結構

1.3.4 企業(yè)網(wǎng)絡的實現(xiàn)

1.3.5 Intranet

1.3.6 信息網(wǎng)絡與控制網(wǎng)絡

1.4 流行現(xiàn)場總線簡介

1.4.1 基金會現(xiàn)場總線

1.4.2 PROFIBUS

1.4.3 CAN

1.4.4 DeviceNet

1.4.5 LonWorks

1.4.6 ControlNet

1.4.7 CC-Link

1.4.8 CompoNet

1.5 工業(yè)以太網(wǎng)簡介

1.5.1 工業(yè)以太網(wǎng)的主要標準

1.5.2 IDA

1.5.3 Ethernet/IP

1.5.4 EtherCAT

1.5.5 EthernetPowerlink

1.5.6 PROFINET

1.5.7 HSE

1.5.8 EPA

1.6 netX網(wǎng)絡控制器

1.6.1 netX系列網(wǎng)絡控制器

1.6.2 netX系列網(wǎng)絡控制器的軟件結構

1.6.3 netX可用的協(xié)議堆棧

1.6.4 基于netX網(wǎng)絡控制器的產(chǎn)品分類

1.6.5 開發(fā)工具和測試板

1.6.6 設計服務

1.6.7 價格模式

1.7 習題

第2章 控制網(wǎng)絡技術

2.1 數(shù)據(jù)通信技術基礎

2.1.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念

2.1.2 通信系統(tǒng)的結構

2.1.3 數(shù)據(jù)的編碼技術

2.1.4 數(shù)據(jù)的傳輸模式

2.1.5 數(shù)據(jù)的通信方式

2.1.6 計算機網(wǎng)絡及其拓撲結構

2.1.7 傳輸介質

2.1.8 介質訪問控制方式

2.1.9 差錯控制編碼技術

2.2 網(wǎng)絡互連技術

2.2.1 基本概念

2.2.2 網(wǎng)絡互連規(guī)范

2.2.3 網(wǎng)絡互連和操作系統(tǒng)

2.2.4 現(xiàn)場控制網(wǎng)絡互連

2.3 網(wǎng)絡互連設備

2.3.1 中繼器

2.3.2 網(wǎng)橋

2.3.3 路由器

2.3.4 網(wǎng)關

2.4 通信參考模型

2.4.1 OSI參考模型

2.4.2 TCP/IP參考模型

2.4.3 現(xiàn)場總線的通信模型

2.5 習題

第3章 通用串行通信接口技術

3.1 串行通信技術基礎

3.1.1 串行通信基本概念

3.1.2 串行異步通信數(shù)據(jù)格式

3.2 RS-232C串行通信接口技術

3.2.1 RS-232C接口

3.2.2 RS-232C通信接口的互連

3.2.3 RS-232C驅動器/接收器

3.3 RS-485串行通信接口技術

3.3.1 RS-485接口

3.3.2 RS-485收發(fā)器

3.3.3 RS-485接口的典型應用

3.3.4 RS-485網(wǎng)絡互連

3.4 Modbus通信協(xié)議

3.4.1 概述

3.4.2 兩種傳輸方式

3.4.3 Modbus消息幀

3.4.4 錯誤檢測方法

3.4.5 Modbus的編程方法

3.4.6 PMM2000電力網(wǎng)絡儀表Modbus-RTU通信協(xié)議

3.5 習題

第4章 PROFIBUS現(xiàn)場總線

4.1 PROFIBUS概述

4.2 PROFIBUS的協(xié)議結構

4.2.1 PROFIBUS-DP的協(xié)議結構

4.2.2 PROFIBUS-FMS的協(xié)議結構

4.2.3 PROFIBUS-PA的協(xié)議結構

4.3 PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線系統(tǒng)

4.3.1 DP的RS-485傳輸技術和安裝要點

4.3.2 PROFIBUS-DP的三個版本

4.3.3 PROFIBUS-DP系統(tǒng)組成、系統(tǒng)結構和總線訪問控制

4.3.4 PROFIBUS-DP系統(tǒng)工作過程

4.4 PROFIBUS-DP的通信模型

4.4.1 PROFIBUS-DP的物理層

4.4.2 PROFIBUS-DP的數(shù)據(jù)鏈路層

4.4.3 PROFIBUS-DP的用戶層

4.4.4 PROFIBUS-DP用戶接口

4.5 PROFIBUS-DP的總線設備類型

4.5.1 概述

4.5.2 DP設備類型

4.6 設備數(shù)據(jù)庫文件(GSD)

4.6.1 GSD文件的作用和組成

4.6.2 GSD文件的使用說明

4.6.3 GSD文件的格式

4.7 習題

第5章 PROFIBUS-DP通信控制器與網(wǎng)絡接口卡

5.1 概述

5.2 從站通信控制器SPC3

5.2.1 ASICs介紹

5.2.2 SPC3功能簡介

5.2.3 SPC3引腳介紹

5.2.4 SPC3存儲器分配及參數(shù)

5.2.5 ASIC接口

5.2.6 PROFIBUS-DP接口

5.2.7 通用處理器總線接口

5.2.8 UART

5.2.9 PROFIBUS-DP的RS-485傳輸接口電路

5.2.1 0PROFIBUS-DP從站的狀態(tài)機制

5.3 從站通信控制器VPC3系列

5.3.1 MPI12x多路接口控制器專用集成電路芯片

5.3.2 VPC3+CPROFIBUS-DP從站專用集成電路芯片

5.3.3 VPCLS2PROFIBUS-DP從站簡單型專用集成電路芯片

5.4 主站通信控制器ASPC2與網(wǎng)絡接口卡

5.4.1 ASPC2介紹

5.4.2 CP5611網(wǎng)絡接口卡

5.4.3 CP5613網(wǎng)絡接口卡

5.4.4 CP5511和CP5512網(wǎng)絡接口卡

5.4.5 CP5611和CP5613安裝及組態(tài)

5.5 習題

第6章 PROFIBUS-DP應用系統(tǒng)設計

6.1 PROFIBUS-DP開發(fā)包4

6.1.1 開發(fā)包4的組成

6.1.2 硬件安裝

6.1.3 軟件使用

6.2 PROFIBUS-DP從站的開發(fā)

6.2.1 硬件電路

6.2.2 軟件開發(fā)

6.3 PROFIBUS-DP從站智能測控節(jié)點的系統(tǒng)設計

6.3.1 PROFIBUS-DP從站智能測控節(jié)點的系統(tǒng)結構

6.3.2 FBPRO-8DI八路隔離型數(shù)字量輸入智能節(jié)點的系統(tǒng)設計

6.3.3 A/D轉換器ADS1216及其應用

6.3.4 FBPRO-4MV四通道隔離型毫伏信號輸入智能節(jié)點的系統(tǒng)設計

6.3.5 FBPRO-8DI智能節(jié)點的設備數(shù)據(jù)庫文件

6.4 PROFIBUS-DP主站通信程序設計

6.4.1 通信程序中主要函數(shù)介紹

6.4.2 主站通信程序開發(fā)實例

6.5 PROFIBUS-DP從站的測試過程

6.5.1 安裝硬件和驅動程序

6.5.2 復制GSD文件

6.5.3 啟動COMPROFIBUS

6.5.4 添加主站和從站

6.5.5 啟動SetPG/PC

6.5.6 軟件測試

6.6 PROFINET技術

6.6.1 PROFINET部件模型

6.6.2 PROFINET運行期

6.6.3 PROFINET的網(wǎng)絡結構

6.6.4 PROFINET與OPC的數(shù)據(jù)交換

6.7 基于嵌入式通信模塊COM-C的PROFIBUS-DP主站系統(tǒng)設計

6.7.1 PROFIBUS-DP主站系統(tǒng)設計方案

6.7.2 基于嵌入式通信模塊COM-C的DP主站硬件設計

6.7.3 基于嵌入式通信模塊COM-C的DP主站軟件設計

6.7.4 PROFIBUS-DP主站模塊在新型DCS系統(tǒng)中的應用

6.8 習題

第7章 DeviceNet現(xiàn)場總線

7.1 DeviceNet技術概述

7.1.1 設備級的網(wǎng)絡

7.1.2 DeviceNet的特性

7.1.3 DeviceNet的通信模式

7.2 DeviceNet通信模型

7.2.1 DeviceNet的物理層

7.2.2 DeviceNet的數(shù)據(jù)鏈路層

7.2.3 DeviceNet的應用層

7.3 DeviceNet設備描述

7.3.1 DeviceNet設備的對象模型

7.3.2 DeviceNet設備的對象描述

7.4 DeviceNet連接

7.4.1 建立連接

7.4.2 DeviceNet預定義主/從連接組

7.4.3 預定義主/從連接的工作過程

7.5 預定義主/從連接實例

7.5.1 顯式報文連接

7.5.2 輪詢連接

7.5.3 位-選通連接

7.5.4 狀態(tài)變化連接或循環(huán)連接

7.5.5 DeviceNet的通信過程理解

7.6 網(wǎng)絡訪問狀態(tài)機制

7.6.1 網(wǎng)絡訪問事件矩陣

7.6.2 重復MACID檢測

7.7 指示器和配置開關

7.7.1 指示器

7.7.2 配置開關

7.7.3 指示器和配置開關的物理標準

7.7.4 DeviceNet連接器圖標

7.8 CAN的技術規(guī)范

7.8.1 CAN的基本概念

7.8.2 CAN的分層結構

7.8.3 報文傳送和幀結構

7.8.4 錯誤類型和界定

7.8.5 位定時與同步的基本概念

7.8.6 CAN總線的位數(shù)值表示與通信距離

7.9 CAN通信控制器及其收發(fā)器

7.9.1 CAN器件簡介

7.9.2 CAN通信控制器SJA1000

7.9.3 CAN總線收發(fā)器

7.1 0DeviceNet節(jié)點的開發(fā)

7.1 0.1 DeviceNet節(jié)點的開發(fā)步驟

7.1 0.2 設備描述的規(guī)則

7.1 0.3 設備配置和電子數(shù)據(jù)文檔(EDS)

7.1 1習題

第8章 TCP/IP協(xié)議與以太網(wǎng)控制器

8.1 TCP/IP協(xié)議的體系結構

8.1.1 TCP/IP協(xié)議的四個層次

8.1.2 TCP/IP協(xié)議模型中的操作系統(tǒng)邊界和地址邊界

8.2 IP協(xié)議

8.2.1 IP互聯(lián)網(wǎng)原理

8.2.2 IP協(xié)議的地位與IP互聯(lián)網(wǎng)的特點

8.2.3 IP地址

8.2.4 子網(wǎng)與子網(wǎng)掩碼

8.2.5 IP數(shù)據(jù)報格式

8.3 ICMP協(xié)議

8.3.1 ICMP報文的封裝與格式

8.3.2 ICMP請求與應答報文

8.4 ARP協(xié)議

8.4.1 ARP報文格式

8.4.2 ARP工作原理

8.4.3 ARP高速緩存

8.5 端到端通信和端口號

8.5.1 端到端通信

8.5.2 傳輸層端口

8.6 TCP協(xié)議和UDP協(xié)議

8.6.1 TCP報文段格式

8.6.2 TCP連接的建立與關閉

8.6.3 TCP的超時重發(fā)機制

8.6.4 UDP協(xié)議

8.7 RTL8019AS全雙工以太網(wǎng)控制器

8.7.1 概述

8.7.2 引腳介紹

8.7.3 寄存器描述

8.8 DM9000A全雙工以太網(wǎng)控制器

8.8.1 概述

8.8.2 引腳介紹

8.8.3 寄存器描述

8.8.4 功能描述

8.9 習題

第9章 工業(yè)以太網(wǎng)應用系統(tǒng)設計

9.1 RTL8019AS在PMM2000電力網(wǎng)絡儀表中的應用

9.1.1 概述

9.1.2 PMM2000電力網(wǎng)絡儀表硬件總體設計

9.1.3 諧波測量算法

9.1.4 軟件總體設計

9.2 PMM2000電力網(wǎng)絡儀表以太網(wǎng)通信程序設計

9.2.1 以太網(wǎng)協(xié)議的封裝格式

9.2.2 通信程序的頭文件定義

9.2.3 通信主程序設計

9.2.4 RTL8019AS網(wǎng)絡底層驅動程序的設計

9.2.5 ARP程序設計方法

9.2.6 ICMP程序設計方法

9.2.7 TCP程序設計方法

9.3 上位機網(wǎng)絡編程實例

9.3.1 網(wǎng)絡編程概述

9.3.2 網(wǎng)絡組件介紹

9.3.3 TCP/IP應用程序開發(fā)過程

9.4 習題

參考文獻