現(xiàn)場總線技術(shù)及其應用

第1章　現(xiàn)場總線概述                  
 1. 1　現(xiàn)場總線簡介                  
 1. 1. 1　什么是現(xiàn)場總線                  
 1. 1. 2　現(xiàn)場總線構(gòu)造了網(wǎng)絡集成式全分布控制系統(tǒng)                  
 1. 1. 3　現(xiàn)場總線是底層控制網(wǎng)絡                  
 1. 2　現(xiàn)場總線的發(fā)展背景與趨勢                  
 1. 2. 1　現(xiàn)場總線是綜合自動化的發(fā)展需要                  
 1. 2. 2　智能儀表為現(xiàn)場總線的出現(xiàn)奠定了基礎                  
 1. 2. 3　現(xiàn)場總線將朝著開放系統(tǒng). 統(tǒng)一標準的方向發(fā)展                  
 1. 3　現(xiàn)場總線的特點與優(yōu)點                  
 1. 3. 1　現(xiàn)場總線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點                  
 1. 3. 2　現(xiàn)場總線系統(tǒng)的技術(shù)特點                  
 1. 3. 3　現(xiàn)場總統(tǒng)的優(yōu)點                  
 1. 4　幾種有影響的現(xiàn)場總線技術(shù)                  
 1. 4. 1　基金會現(xiàn)場總線                  
 1. 4. 2  Lon Works                  
 1. 4. 3　PROFIBUS                  
 1. 4. 4　CAN                  
 1. 4. 5　HART                  
 1. 5　以現(xiàn)場總線為基礎的企業(yè)信息系統(tǒng)                  
 1. 5. 1　企業(yè)信息系統(tǒng)的基本組成                  
 1. 5. 2　企業(yè)信息系統(tǒng)的功能模型                  
 1. 5. 3　企業(yè)信息系統(tǒng)的集成環(huán)境                  
 1. 6　MAP, TOP與現(xiàn)場總線                  
 1. 6. 1　MAP, TOP的發(fā)展                  
 1. 6. 2　TOP／MAP／Fieldbus的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)                  
 1. 6. 3　LAN／Fieldbus的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)                  
 第2章　網(wǎng)絡與通信基礎                  
 2. 1　總線的基本概念與操作                  
 2. 1. 1　總線的基本術(shù)語                  
 2. 1. 2　總線操作的基本內(nèi)容                  
 2. 2　通信系統(tǒng)簡介                  
 2. 2. 1　通信系統(tǒng)的組成                  
 2. 2. 2　數(shù)據(jù)編碼                  
 2. 2. 3　通信系統(tǒng)的性能                  
 2. 2. 4　信號的傳輸方式                  
 2. 2. 5　通信方式                  
 2. 2. 6　同步方式                  
 2. 2. 7　多路共傳                  
 2. 3　計算機局域網(wǎng)及其拓撲結(jié)構(gòu)                  
 2. 3. 1　計算機網(wǎng)絡與網(wǎng)絡拓撲                  
 2. 3. 2　星形拓撲                  
 2. 3. 3　環(huán)形拓撲                  
 2. 3. 4　總線拓撲                  
 2. 3. 5　樹形拓撲                  
 2. 4　網(wǎng)絡的傳輸介質(zhì)                  
 2. 4. 1　雙絞線的主要特性                  
 2. 4. 2　同軸電纜的主要特性                  
 2. 4. 3　光纜的主要特性                  
 2. 4. 4　無線通倍信道的主要特性                  
 2. 5　介質(zhì)訪問控制方式                  
 2. 5. 1　CSMA／CD（載波監(jiān)聽多路訪問／沖突檢測）                  
 2. 5. 2　令牌（標記）訪問控制方式                  
 2. 6　數(shù)據(jù)交換                  
 2. 6. 1　線路交換方式                  
 2. 6. 2　存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換方式                  
 2. 6. 3　數(shù)據(jù)報方式                  
 2. 6. 4　虛電路方式                  
 2. 7　差錯控制                  
 2. 7. 1　檢錯與糾錯                  
 2. 7. 2　CRC檢錯碼的工作原理                  
 2. 7. 3　差錯控制方法                  
 2. 8　網(wǎng)絡互連                  
 2. 8. 1　網(wǎng)絡互連的基本概念                  
 2. 8. 2　網(wǎng)絡互連設備與相應層次                  
 2. 8. 3　網(wǎng)絡互連規(guī)范                  
 2. 8. 4　局域網(wǎng)操作系統(tǒng)                  
 第3章　開放系統(tǒng)互連參考模型                  
 3. 1　OSI參考模型                  
 3. 1. 1　OSI參考模型的結(jié)構(gòu)                  
 3. 1. 2　OSI參考模型的功能劃分                  
 3. 2　物理層協(xié)議                  
 3. 2. 1　物理層的功能與特性                  
 3. 2. 2　物理接口標準EIA－232－D                  
 3. 3　數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議                  
 3. 3. 1　數(shù)據(jù)鏈路層的功能                  
 3. 3. 2　高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議HDLC                  
 3. 4　網(wǎng)絡層協(xié)議                  
 3. 4. 1　路徑選擇與中繼                  
 3. 4. 2　流量控制                  
 3. 4. 3　網(wǎng)絡連接建立與管理                  
 3. 5　傳輸層及高層協(xié)議                  
 3. 5. 1　傳輸層                  
 3. 5. 2　會話層                  
 3. 5. 3　表示層                  
 3. 5. 4　應用層                  
 3. 6　OSI參考模型與現(xiàn)場總線通信模型                  
 3. 6. 1　基金會現(xiàn)場總統(tǒng)通信模型                  
 3. 6. 2　LonWorks通信模型                  
 3. 6. 3  PROFIBUS通信模型                  
 3. 6. 4　CAN通信模型                  
 3. 6. 5  HART通信模型                  
 3. 7　一致性與互操作性測試技術(shù)                  
 3. 7. 1　一致性測試                  
 3. 7. 2　互操作性測試                  
 第4章　基金會現(xiàn)場總線                  
 4. 1　基金會現(xiàn)場總線系統(tǒng)的技術(shù)概要                  
 4. 1. 1　基金會現(xiàn)場總線的主要技術(shù)                  
 4. 1. 2　通信系統(tǒng)的主要組成部分及其相互關(guān)系                  
 4. 1. 3　協(xié)議數(shù)據(jù)的構(gòu)成與層次                  
 4. 1. 4　現(xiàn)場總線應用進程及其網(wǎng)絡可視部分                  
 4. 1. 5　基金會現(xiàn)場總線網(wǎng)絡通信中的虛擬通信關(guān)系                  
 4. 2　基金會現(xiàn)場總線的物理層及其網(wǎng)絡連接                  
 4. 2. 1　物理層的功能                  
 4. 2. 2　物理層的結(jié)構(gòu)                  
 4. 2. 3　傳輸介質(zhì)                  
 4. 2. 4　基金會現(xiàn)場總線的物理信號波形                  
 4. 2. 5　基金會現(xiàn)場總線的信號編碼                  
 4. 2. 6　現(xiàn)場設備                  
 4. 2. 7　基金會現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)                  
 4. 3　數(shù)據(jù)鏈路層                  
 4. 3. 1　鏈路活動調(diào)度器LAS及其功能                  
 4. 3. 2　通信設備類型                  
 4. 3. 3　數(shù)據(jù)鍵路協(xié)議數(shù)據(jù)單元DLPDU                  
 4. 3. 4　鏈路活動調(diào)度器的工作過程                  
 4. 3. 5　數(shù)據(jù)傳輸方式                  
 4. 3. 6　數(shù)據(jù)鏈路時間的同步                  
 4. 4　現(xiàn)場總線訪問子層FAS                  
 4. 4. 1　總線訪問子層的協(xié)議機制                  
 4. 4. 2　應用關(guān)系端點角色及其特性                  
 4. 4. 3　傳輸路徑與策略                  
 4. 4. 4　應用關(guān)系的建立方式                  
 4. 4. 5　應用關(guān)系端點分類                  
 4. 4. 6　總線訪問子層的服務及其參數(shù)                  
 4. 4. 7　總線訪問子層協(xié)議數(shù)據(jù)單元FAS－PDU                  
 4. 4. 8　數(shù)據(jù)鏈路展映射協(xié)議機構(gòu)DMPM                  
 4. 5　現(xiàn)場總線報文規(guī)范層FMS                  
 4. 5. 1　虛擬現(xiàn)場設備                  
 4. 5. 2　對象字典                  
 4. 5. 3　聯(lián)絡關(guān)系管理                  
 4. 5. 4　變量訪問對象及其服務                  
 4. 5. 5　事件服務                  
 4. 5. 6　"域"上載／下載服務                  
 4. 5. 7　程序調(diào)用服務                  
 4. 5. 8　FMS協(xié)議數(shù)據(jù)單元及其編碼                  
 4. 5. 9　FMS的信息格式                  
 4. 5. 10　FMS的啟動                  
 4. 6　網(wǎng)絡管理                  
 4. 6. 1　網(wǎng)絡管理者與網(wǎng)絡管理代理                  
 4. 6. 2　網(wǎng)絡管理代理的虛擬現(xiàn)場設備                  
 4. 6. 3　NMA對象與相應的對象服務                  
 4. 6. 4　通信實體                  
 4. 7　系統(tǒng)管理                  
 4. 7. 1　系統(tǒng)管理概述                  
 4. 7. 2　系統(tǒng)管理的作用                  
 4. 7. 3　系統(tǒng)管理信息庫SMIB及其訪問                  
 4. 7. 4　SMK狀態(tài)                  
 4. 7. 5　系統(tǒng)管理服務和作用過程                  
 4. 7. 6　關(guān)于地址與地址分配                  
 4. 8　功能塊應用進程                  
 4. 8. 1　對象及其屬性                  
 4. 8. 2　功能塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能塊連接                  
 4. 8. 3　功能塊應用進程中的用戶應用塊                  
 4. 8. 4　塊參數(shù)                  
 4. 8. 5　功能塊服務                  
 4. 8. 6　現(xiàn)場總線設備的功能塊應用進程                  
 4. 9　基金會現(xiàn)場總線通信控制器及其接口線路                  
 4. 9. 1　基金會現(xiàn)場總線通信控制器的功能                  
 4. 9. 2　基金會現(xiàn)場總線通信控制器芯片的介紹                  
 4. 10　基于FB3050通信控制器的網(wǎng)板設計                  
 4. 10. 1　網(wǎng)板的總體設計考慮                  
 4. 10. 2　線路說明                  
 4. 11　基金會現(xiàn)場總線系統(tǒng)的組態(tài)與運行                  
 4. 11. 1　基金會現(xiàn)場總線系統(tǒng)的組態(tài)信息                  
 4. 11. 2　系統(tǒng)的組態(tài)                  
 4. 11. 3　網(wǎng)段與系統(tǒng)的啟動                  
 4. 11. 4　關(guān)于裝載LAS調(diào)度表與修改組態(tài)                  
 4. 12　設備描述與FF的產(chǎn)品開發(fā)                  
 4. 12. 1　設備描述DD                  
 4. 12. 2　設備描述的開發(fā)步驟                  
 4. 12. 3　設備描述語言DDL                  
 4. 12. 4　基金會現(xiàn)場總線的產(chǎn)品系列與開發(fā)                  
 4. 12. 5　通信行規(guī)與設備行規(guī)                  
 4. 13　現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡布線與安裝                  
 4. 13. 1　現(xiàn)場總線網(wǎng)段的基本構(gòu)成部件                  
 4. 13. 2　總線供電與網(wǎng)絡配置                  
 4. 13. 3　現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡擴充                  
 4. 13. 4　關(guān)于現(xiàn)場總線的接地. 屏蔽與極性                  
 4. 13. 5　現(xiàn)場總線通信網(wǎng)絡中的常見故障及常用檢測工具                  
 4. 14　現(xiàn)場總線應用系統(tǒng)的實驗測試                  
 4. 14. 1　應用系統(tǒng)實驗測試的一般內(nèi)容                  
 4. 14. 2　被測試系統(tǒng)簡介                  
 4. 14. 3　兩個測試實例                  
 4. 14. 4　實驗測試項目及其評價                  
 第5章  LonWorks技術(shù)和LON總線                  
 5. 1  LonWorks技術(shù)概述及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)                  
 5. 1. 1  LonWorks節(jié)點                  
 5. 1. 2　路由器                  
 5. 1. 3　網(wǎng)絡管理                  
 5. 1. 4　LON總線性能特點                  
 5. 2　LON總線分散式通信控制處理器--神經(jīng)元芯片                  
 5. 2. 1　處理單元                  
 5. 2. 2　存儲器                  
 5. 2. 3　輸入輸出                  
 5. 2. 4　通信端口                  
 5. 2. 5　時鐘系統(tǒng)                  
 5. 2. 6　睡眠／喚醒機制                  
 5. 2. 7  Service Pin                  
 5. 2. 8  Watchdog定時器                  
 5. 3　通信                  
 5. 3. 1　雙絞線收發(fā)器                  
 5. 3. 2　電源線收發(fā)器                  
 5. 3. 3　電力線收發(fā)器                  
 5. 3. 4　其他類型介質(zhì)                  
 5. 3. 5　路由器                  
 5. 4　LonWorks通信協(xié)議--LonTalk                  
 5. 4. 1　LonTalk協(xié)議概述                  
 5. 4. 2　LonTalk協(xié)議物理層通信協(xié)議                  
 5. 4. 3　LonTalk協(xié)議的網(wǎng)絡地址結(jié)構(gòu)及對大網(wǎng)絡的支持                  
 5. 4. 4  LonTalk MAC子層                  
 5. 4. 5　LonTalk協(xié)議的鏈路層                  
 5. 4. 6　LonTalk協(xié)議的網(wǎng)絡層                  
 5. 4. 7　LonTalk協(xié)議的傳輸層和會話層                  
 5. 4. 8　LonTalk協(xié)議的表示層和應用層                  
 5. 4. 9　LonTalk協(xié)議的網(wǎng)絡管理和網(wǎng)絡診斷                  
 5. 4. 10　LonTalk協(xié)議的報文服務                  
 5. 4. 11　LonTalk協(xié)議的網(wǎng)絡認證                  
 5. 5　面向?qū)ο蟮木幊陶Z言--Neuron C                  
 5. 5. 1　定時器                  
 5. 5. 2　網(wǎng)絡變量                  
 5. 5. 3　顯示報文                  
 5. 5. 4　調(diào)度程序                  
 5. 5. 5　附加功能                  
 5. 6　LonWorks的互操作性                  
 5. 6. 1　簡介                  
 5. 6. 2　應用層接口                  
 5. 6. 3　應用層端口                  
 5. 6. 4　節(jié)點對象                  
 5. 6. 5  LonMark對象                  
 5. 6. 6　標準網(wǎng)絡變量類型                  
 5. 6. 7　數(shù)據(jù)傳送                  
 5. 6. 8　結(jié)構(gòu)參數(shù)                  
 5. 6. 9　設備記錄                  
 5. 6. 10　功能塊                  
 5. 7　LonWorks開發(fā)工具                  
 5. 7. 1　LonBuilder和 NodeBuilder                  
 5. 7. 2　LonManager工具                  
 5. 7. 3　硬件接口卡                  
 5. 8　LNS技術(shù)                  
 5. 8. 1　概述                  
 5. 8. 2　LNS編程模式                  
 5. 8. 3　LNS構(gòu)架                  
 5. 8. 4　LCA網(wǎng)絡服務器服務                  
 5. 8. 5　LCA數(shù)據(jù)庫                  
 5. 8. 6　LCA現(xiàn)場編譯器                  
 5. 9　應用系統(tǒng)                  
 5. 9. 1　LonWorks技術(shù)在某鋁電解廠槽控機中的應用                  
 5. 9. 2  LonWorks技術(shù)在樓宇自動化的抄表系統(tǒng)中的應用                  
 第6章  PROFIBUS                  
 6. 1　概述                  
 6. 1. 1　PROFIBUS基本特性                  
 6. 1. 2　PROFIBUS－DP                  
 6. 1. 3　PROFIBUS－PA                  
 6. 1. 4　PROFIBUS－FMS                  
 6. 2　PROFIBUS通信協(xié)議                  
 6. 2. 1　PROFIBUS與 ISO／OSI參考模型                  
 6. 2. 2　PROFIBUS設備配置                  
 6. 2. 3　面向連接的數(shù)據(jù)交換順序圖                  
 6. 3　PROFIBUS實現(xiàn)的可能性                  
 6. 3. 1　DP從站單片實現(xiàn)                  
 6. 3. 2　智能化FMS和DP從站的實現(xiàn)                  
 6. 3. 3　復雜的FMS和DP主站的實現(xiàn)                  
 6. 3. 4　PA現(xiàn)場設備的實現(xiàn)                  
 6.  4  PROFIBUS控制器 ASPC2                  
 6. 4. 1　概述                  
 6. 4. 2　功能概要                  
 6. 4. 3　引腳描述                  
 6. 4. 4  ASIC接口                  
 6. 4. 5　處理器接口                  
 6. 4. 6　串行總線接口                  
 6. 4. 7　封裝（P－MQFP100）                  
 6. 4. 8　舉例                  
 6. 4. 9  PROFIBUS接口                  
 6. 5　設備認證                  
 第7章　控制器局域網(wǎng)總線--CAN                  
 7. 1　CAN的性能特點                  
 7. 2　CAN的技術(shù)規(guī)范                  
 7. 2. 1　CAN的一些基本概念                  
 7. 2. 2　CAN節(jié)點的分層結(jié)構(gòu)                  
 7. 2. 3　報文傳送及其幀結(jié)構(gòu)                  
 7. 2. 4　錯誤類型和界定                  
 7. 2. 5　位定時與同步                  
 7. 2. 6　CAN總線媒體裝置特性                  
 7. 3　CAN總線有關(guān)器件介紹                  
 7. 3. 1　CAN通信控制器82C200                  
 7. 3. 2  Intel 82527 CAN通信控制器                  
 7. 3. 3　帶有CAN總線接口的微控制器及I／O器件                  
 7. 3. 4  CAN總線收發(fā)接口電路 82C250                  
 7. 4　CAN總線的應用                  
 7. 4. 1　CAN總線的主要應用領域                  
 7. 4. 2　CAN總統(tǒng)在HS2000系統(tǒng)中的應用                  
 第8章　HART通信協(xié)議                  
 8. 1　HART的基本特點                  
 8. 1. 1　HART通信協(xié)議簡介                  
 8. 1. 2　HART通信協(xié)議的特點與優(yōu)勢                  
 8. 2　HART協(xié)議物理層技術(shù)規(guī)范                  
 8. 2. 1　概述                  
 8. 2. 2　網(wǎng)絡要求                  
 8. 2. 3　數(shù)字信號要求                  
 8. 2. 4　信號發(fā)生單元特性                  
 8. 2. 5　附錄--主要術(shù)語說明                  
 8. 3　HART數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議規(guī)范                  
 8. 3. 1　概述                  
 8. 3. 2　HART數(shù)據(jù)幀格式                  
 8. 3. 3　HART協(xié)議提供的服務                  
 8. 3. 4　HART協(xié)議規(guī)范                  
 8. 4　HART命令簡介                  
 8. 4. 1　主機命令的一致性分類                  
 8. 4. 2　變送器命令分類                  
 8. 4. 3　響應碼信息                  
 8. 4. 4　數(shù)據(jù)格式                  
 8. 4. 5　變量定義                  
 8. 5　HART協(xié)議的應用                  
 第9章　以現(xiàn)場總線為基礎的控制系統(tǒng)與網(wǎng)絡系統(tǒng)                  
 9. 1　現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)                  
 9. 1. 1　現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的設計                  
 9. 1. 2　現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)軟件                  
 9. 2　現(xiàn)場總線新型測量系統(tǒng)                  
 9. 2. 1　儲罐計量系統(tǒng)                  
 9. 2. 2　流量補償計算                  
 9. 3　現(xiàn)場總線設備管理系統(tǒng)                  
 9. 3. 1　設備管理系統(tǒng)AMS的主要功能                  
 9. 3. 2　設備管理系統(tǒng)涉及的信息內(nèi)容                  
 9. 3. 3　AMS及其數(shù)據(jù)庫                  
 9. 3. 4　AMS的應用界面                  
 9. 4　現(xiàn)場信號與系統(tǒng)管理. 系統(tǒng)監(jiān)控軟件之間的連接橋梁－－OPC                  
 9. 4. 1　OPC簡介                  
 9. 4. 2　OPC是連接現(xiàn)場總統(tǒng)信號與監(jiān)控軟件的橋梁                  
 9. 5　工廠計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的一般設計                  
 9. 5. 1　工廠計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的設計原則                  
 9. 5. 2　工廠網(wǎng)絡系統(tǒng)設計的一般內(nèi)容                  
 9. 5. 3　工廠計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的計算服務模式                  
 9. 5. 4　工廠計算機網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)庫                  
 9. 5. 5　工廠計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)配置示例                  
 9. 5. 6　工廠底層網(wǎng)絡中的現(xiàn)場總線與DCS                  
 9. 6　企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡Intranet                  
 9. 6. 1  Intranet的一般概念                  
 9. 6. 2　Intranet的主要硬件                  
 9. 6. 3　Intranet的主要軟件                  
 9. 6. 4　Intranet的安全措施                  
 9. 6. 5　結(jié)束語--Infranet, Intranet與 Internet                  
 參考文獻