工業(yè)數(shù)據(jù)通信與控制網(wǎng)絡

第1章  緒論                  
 1. 1  工業(yè)數(shù)據(jù)通信與控制網(wǎng)絡概述                  
 1. 1. 1  控制網(wǎng)絡與現(xiàn)場總線                  
 1. 1. 2  工業(yè)數(shù)據(jù)通信                  
 1. 1. 3  早期的總線技術                  
 1. 2  網(wǎng)絡集成式控制系統(tǒng)                  
 1. 2. 1  控制系統(tǒng)的新型結(jié)構                  
 1. 2. 2  網(wǎng)絡集成式控制系統(tǒng)的特點                  
 1. 2. 3  控制系統(tǒng)對網(wǎng)絡的要求                  
 1. 3  控制網(wǎng)絡在企業(yè)網(wǎng)絡系統(tǒng)中的地位與作用                  
 1. 3. 1  企業(yè)網(wǎng)絡系統(tǒng)的層次結(jié)構                  
 1. 3. 2  控制網(wǎng)絡的地位與作用                  
 1. 3. 3  控制網(wǎng)絡與上層網(wǎng)絡的連接方式                  
 1. 4  控制網(wǎng)絡的發(fā)展與標準化                  
 第2章  數(shù)據(jù)通信基礎                  
 2. 1  3  工業(yè)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的基本組成                  
 2. 1. 1  數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)是硬軟件的結(jié)合體                  
 2. 1. 2  廣義通信系統(tǒng)模型                  
 2. 1. 3  發(fā)送與接收設備                  
 2. 1. 4  傳輸介質(zhì)                  
 2. 1. 5  通信軟件                  
 2. 2  通信系統(tǒng)的性能指標                  
 2. 2. 1  有效性指標                  
 2. 2. 2  可靠性指標                  
 2. 2. 3  通信信道的頻率特性                  
 2. 2. 4  介質(zhì)帶寬                  
 2. 2. 5  信道容量                  
 2. 2. 6  信噪比對信道容量的影響                  
 2. 3  數(shù)據(jù)編碼                  
 2. 3. 1  數(shù)字編碼波形                  
 2. 3. 2  模擬數(shù)據(jù)編碼                  
 2. 4  數(shù)據(jù)傳輸方式                  
 2. 4. 1  串行傳輸和并行傳輸                  
 2. 4. 2  同步傳輸與異步傳輸                  
 2. 4. 3  位同步. 字符同步與幀同步                  
 2. 5  通信線路的工作方式                  
 2. 5. 1  單工通信                  
 2. 5. 2  半雙工通信                  
 2. 5. 3  全雙工通信                  
 2. 6  信號的傳輸模式                  
 2. 6. 1  基帶傳輸                  
 2. 6. 2  載波傳輸                  
 2. 6. 3  寬帶傳輸                  
 2. 6. 4  異步轉(zhuǎn)移模式ATM                  
 2. 7  差錯控制                  
 2. 7. 1  差錯的檢測方法                  
 2. 7. 2  差錯的糾正方法                  
 2. 7. 3  CRC檢錯碼的工作原理                  
 2. 7. 4  自動重發(fā)                  
 第3章  控制網(wǎng)絡基礎                  
 3. 1  計算機網(wǎng)絡                  
 3. 2  控制網(wǎng)絡                  
 3. 2. 1  控制網(wǎng)絡的節(jié)點                  
 3. 2. 2  控制網(wǎng)絡的任務與工作環(huán)境                  
 3. 2. 3  控制網(wǎng)絡的實時性要求                  
 3. 3  網(wǎng)絡拓撲                  
 3. 3. 1  環(huán)形拓撲                  
 3. 3. 2  星形拓撲                  
 3. 3. 3  總線拓撲                  
 3. 3. 4  樹形拓撲                  
 3. 4  網(wǎng)絡的傳輸介質(zhì)                  
 3. 4. 1  雙絞線                  
 3. 4. 2  同軸電纜                  
 3. 4. 3  光纜                  
 3. 4. 4  無線通信                  
 3. 5  網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)的訪問控制方式                  
 3. 5. 1  載波監(jiān)聽多路訪問／沖突檢測                  
 3. 5. 2  介質(zhì)訪問控制的令牌方式                  
 3. 5. 3  時分復用                  
 3. 6  網(wǎng)絡互聯(lián)                  
 3. 6. 1  網(wǎng)絡互聯(lián)的基本概念                  
 3. 6. 2  網(wǎng)絡互聯(lián)規(guī)范                  
 3. 6. 3  網(wǎng)絡互聯(lián)與操作系統(tǒng)                  
 3. 6. 4  控制網(wǎng)絡互聯(lián)                  
 3. 7  網(wǎng)絡互聯(lián)的通信參考模型                  
 3. 7. 1  開放系統(tǒng)的互聯(lián)參考模型                  
 3. 7. 2  OSI參考模型的功能劃分                  
 3. 7. 3  幾種典型控制網(wǎng)絡的通信模型                  
 3. 8  網(wǎng)絡互聯(lián)設備                  
 3. 8. 1  中繼器                  
 3. 8. 2  網(wǎng)橋                  
 3. 8. 3  路由器                  
 3. 8. 4  網(wǎng)關                  
 第4章  通用串行端口的數(shù)據(jù)通信                  
 4. 1  串行通信                  
 4. 1. 1  串行通信幀的起始. 停止位                  
 4. 1. 2  連接握手                  
 4. 1. 3  確認                  
 4. 1. 4  中斷                  
 4. 1. 5  輪詢                  
 4. 1. 6  差錯檢驗                  
 4. 2  EIA-232-D的接口標準                  
 4. 2. 1  接口的機械特性                  
 4. 2. 2  接口的電氣特性                  
 4. 2. 3  接口的功能特性                  
 4. 2. 4  EIA-232-D的規(guī)程特性                  
 4. 2. 5  DB-9連接器                  
 4. 2. 6  EIA-232-D端口的直接連接                  
 4. 3  EIA-485                  
 4. 3. 1  EIA-485的技術參數(shù)                  
 4. 3. 2  EIA-485的內(nèi)部電路                  
 4. 4  EIA-485的端口連接                  
 4. 4. 1  EIA-485的半雙工連接                  
 4. 4. 2  EIA-485的全雙工連接,                   
 4. 4. 3  EIA-232到EIA-485端口的轉(zhuǎn)換                  
 4. 5  EIA-485的網(wǎng)絡連接                  
 4. 5. 1  網(wǎng)絡的機械電氣接口                  
 4. 5. 2  網(wǎng)絡拓撲                  
 4. 5. 3  添加地線                  
 4. 5. 4  電氣隔離                  
 4. 5. 5  屏蔽與接地                  
 4. 6  485網(wǎng)絡的主從式通信管理                  
 4. 6. 1  主從協(xié)議                  
 4. 6. 2  通用串行協(xié)議                  
 4. 6. 3  Modbus與Modbus Plus                  
 第5章  CAN通信技術與汽車內(nèi)部網(wǎng)絡                  
 5. 1  CAN與汽車網(wǎng)絡簡介                  
 5. 2  CAN通信技術                  
 5. 2. 1  CAN的通信參考模型                  
 5. 2. 2  CAN的報文傳送與幀結(jié)構                  
 5. 2. 3  錯誤類型和界定                  
 5. 2. 4  位定時與同步                  
 5. 2. 5  CAN總線介質(zhì)裝置                  
 5. 3  CAN通信控制器                  
 5. 3. 1  CAN通信控制器82C200                  
 5. 3. 2  SJA1000CAN通信控制器                  
 5. 3. 3  Intel 82527CAN通信控制器                  
 5. 3. 4  帶有CAN通信控制器的CPU                  
 5. 4  CAN總線收發(fā)器與I／O器件                  
 5. 4. 1  CAN總線收發(fā)器82C250                  
 5. 4. 2  CAN總線I／O器件82C150                  
 5. 5  SAE J1939汽車內(nèi)部網(wǎng)絡                  
 5. 5. 1  汽車內(nèi)部網(wǎng)絡                  
 5. 5. 2  SAE J1939規(guī)范                  
 5. 5. 3  J1939的物理連接與網(wǎng)絡拓撲                  
 5. 5. 4  J1939報文幀的格式與定義                  
 5. 5. 5  ECU的設計說明                  
 5. 5. 6  多網(wǎng)段車輛網(wǎng)絡與網(wǎng)絡管理                  
 第6章  FF通信技術與控制網(wǎng)絡                  
 6. 1  FF的技術特色                  
 6. 1. 1  FF的主要技術                  
 6. 1. 2  通信系統(tǒng)的主要組成部分及其相互關系                  
 6. 1. 3  協(xié)議數(shù)據(jù)的構成與層次                  
 6. 1. 4  FF網(wǎng)絡通信中的虛擬通信關系                  
 6. 2  物理層及控制網(wǎng)絡的物理連接                  
 6. 2. 1  物理層的功能                  
 6. 2. 2  物理層的結(jié)構                  
 6. 2. 3  傳輸介質(zhì)                  
 6. 2. 4  FF的物理信號波形                  
 6. 2. 5  基金會現(xiàn)場總線的信號編碼                  
 6. 2. 6  H1網(wǎng)段的拓撲結(jié)構                  
 6. 3  FF的鏈路活動調(diào)度                  
 6. 3. 1  鏈路活動調(diào)度器LAS及其功能                  
 6. 3. 2  通信設備類型                  
 6. 3. 3  數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議數(shù)據(jù)單元DLPDU                  
 6. 3. 4  鏈路活動調(diào)度器的工作過程                  
 6. 3. 5  數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B接方式                  
 6. 3. 6  鏈路時間                  
 6. 4  總線訪問子層的功能與服務                  
 6. 4. 1  FF通信關系中的端點角色                  
 6. 4. 2  通信傳輸路徑與觸發(fā)策略                  
 6. 4. 3  通信關系的建立方式                  
 6. 4. 4  端點的綜合特性                  
 6. 4. 5  總線訪問子層的服務及其參數(shù)                  
 6. 4. 6  總線訪問子層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元                  
 6. 5  現(xiàn)場總線報文規(guī)范子層                  
 6. 5. 1  對象字典                  
 6. 5. 2  虛擬現(xiàn)場設備                  
 6. 5. 3  聯(lián)絡關系管理                  
 6. 5. 4  變量訪問對象及其服務                  
 6. 5. 5  事件服務                  
 6. 5. 6  "域"的上載或下載服務                  
 6. 5. 7  程序調(diào)用服務                  
 6. 5. 8  FMS協(xié)議數(shù)據(jù)單元及其編碼                  
 6. 6  網(wǎng)絡管理                  
 6. 6. 1  網(wǎng)絡管理者與網(wǎng)絡管理代理                  
 6. 6. 2  網(wǎng)絡管理代理虛擬現(xiàn)場設備                  
 6. 6. 3  NMA對象與相應的對象服務                  
 6. 6. 4  通信實體                  
 6. 7  系統(tǒng)管理                  
 6. 7. 1  系統(tǒng)管理概述                  
 6. 7. 2  系統(tǒng)管理的作用                  
 6. 7. 3  系統(tǒng)管理信息庫SMIB及其訪問                  
 6. 7. 4  SMK狀態(tài)                  
 6. 7. 5  系統(tǒng)管理服務和作用過程                  
 6. 7. 6  地址與地址分配                  
 6. 8  功能塊應用進程                  
 6. 8. 1  功能塊的內(nèi)部結(jié)構與功能塊連接                  
 6. 8. 2  功能塊應用進程中的用戶應用塊                  
 6. 8. 3  塊參數(shù)                  
 6. 8. 4  功能塊服務                  
 6. 8. 5  功能塊的對象字典                  
 6. 8. 6  功能塊的應用進程                  
 6. 9  設備描述與設備描述語言                  
 6. 9. 1  設備描述                  
 6. 9. 2  設備描述的參數(shù)分層                  
 6. 9. 3  設備描述語言                  
 6. 9. 4  設備描述DD的開發(fā)                  
 6. 9. 5  CFF文件                  
 6. 10  FF通信控制器與網(wǎng)卡                  
 6. 10. 1  FF通信控制器的功能                  
 6. 10. 2  基金會現(xiàn)場總線通信控制器芯片                  
 6. 10. 3  基于FB3050通信控制器的網(wǎng)卡設計                  
 6. 11  FF的網(wǎng)絡布線與安裝                  
 6. 11. 1  H1網(wǎng)段的構成                  
 6. 11. 2  總線供電與網(wǎng)絡配置                  
 6. 11. 3  網(wǎng)絡的連接長度                  
 6. 11. 4  網(wǎng)絡的接地. 屏蔽與極性                  
 6. 11. 5  H1網(wǎng)絡的常見故障及檢測工具                  
 6. 12  FF應用系統(tǒng),                   
 6. 12. 1  FF應用系統(tǒng)的設計                  
 6. 12. 2  FF應用系統(tǒng)的組態(tài)                  
 6. 12. 3  FF應用系統(tǒng)的投運                  
 6. 12. 4  H1與其他異構網(wǎng)段的集成應用                  
 第7章  PROFIBUS                  
 7. 1  概述                  
 7. 1. 1  PROFIBUS基本特性                  
 7. 1. 2  PROFIBUS-DP                  
 7. 1. 3  PROFIBUS-PA                  
 7. 1. 4  PROFIBUS-FMS                  
 7. 2  PROFIBUS通信協(xié)議                  
 7. 2. 1  PROFIBUS與ISO／OSI參考模型                  
 7, 2. 2  PROFIBUS設備配置                  
 7. 2. 3  面向連接的數(shù)據(jù)交換順序圖                  
 7. 3  PROFIBUS的實現(xiàn)                  
 7. 3. 1  DP從站單片的實現(xiàn)                  
 7. 3. 2  智能化FMS和DP從站的實現(xiàn)                  
 7. 3. 3  復雜的FMS和DP主站的實現(xiàn)                  
 7. 3. 4  PA現(xiàn)場設備的實現(xiàn)                  
 7. 4  PROFIBUS控制器ASPC2                  
 7. 4. 1  概述                  
 7. 4. 2  功能概要                  
 7. 4. 3  引腳描述                  
 7. 4. 4  ASIC接口                  
 7. 4. 5  處理器接口                  
 7. 4. 6  串行總線接口                  
 7. 4. 7  封裝(P-MQFP100)                  
 7. 4. 8  舉例                  
 7. 4. 9  PROFIBUS接口                  
 7. 5  PROFINet                  
 第8章  LonWorks控制網(wǎng)絡                  
 8. 1  LonWorks技術概述及應用系統(tǒng)結(jié)構                  
 8. 1. 1  LonWorks控制網(wǎng)絡的基本組成                  
 8. 1. 2  LonWorks節(jié)點                  
 8. 1. 3  路由器                  
 8. 1. 4  LonWorks internet連接設備                  
 8. 1. 5  網(wǎng)絡管理                  
 8. 1. 6  LonWorks技術的性能特點                  
 8. 2  LonWorks網(wǎng)絡中分散式通信控制處理器--神經(jīng)元芯片                  
 8. 2. 1  處理單元                  
 8. 2. 2  存儲器                  
 8. 2. 3  輸入輸出                  
 8. 2. 4  通信端口                  
 8. 2. 5  時鐘系統(tǒng)                  
 8. 2. 6  睡眠-喚醒機制                  
 8. 2. 7  Service Pin                  
 8. 2. 8  Watchdog定時器                  
 8. 3  通信                  
 8. 3. 1  雙絞線收發(fā)器                  
 8. 3. 2  電力線收發(fā)器                  
 8. 3. 3  其他類型介質(zhì)                  
 8. 3. 4  路由器                  
 8. 4  LonWorks通信協(xié)議--LonTalk                  
 8. 4. 1  LonTalk協(xié)議概述                  
 8. 4. 2  LonTalk協(xié)議的物理層通信協(xié)議                  
 8. 4. 3  LonTalk協(xié)議的網(wǎng)絡地址結(jié)構及. 對大網(wǎng)絡的支持                  
 8. 4. 4  LonTalk MAC子層                  
 8. 4. 5  LonTalk協(xié)議的鏈路層                  
 8. 4. 6  LonTalk協(xié)議的網(wǎng)絡層                  
 8. 4. 7  LonTalk協(xié)議的傳輸層和會話層                  
 8. 4. 8  LonTalk協(xié)議的表示層和應用層                  
 8. 4. 9  LonTalk協(xié)議的網(wǎng)絡管理和網(wǎng)絡診斷                  
 8. 4. 10  LonTalk協(xié)議的報文服務                  
 8. 4. 11  LonTalk網(wǎng)絡認證                  
 8. 5  面向?qū)ο蟮木幊陶Z言--Neuron C                  
 8. 5. 1  定時器                  
 8. 5. 2  網(wǎng)絡變量                  
 8. 5. 3  顯式報文                  
 8. 5. 4  調(diào)度程序                  
 8. 5. 5  附加功能                  
 8. 6  LonWorks的互操作性                  
 8. 6. 1  LonMark協(xié)會                  
 8. 6. 2  收發(fā)器和物理信道準則                  
 8. 6. 3  應用程序準則                  
 8. 7  LonWorks節(jié)點開發(fā)工具                  
 8. 7. 1  LonBuilder多節(jié)點開發(fā)工具                  
 8. 7. 2  NodeBuilder節(jié)點開發(fā)工具                  
 8. 8  LNS網(wǎng)絡操作系統(tǒng)                  
 8. 8. 1  概述                  
 8. 8. 2  LNS網(wǎng)絡工具                  
 8. 9  應用系統(tǒng)                  
 8. 9. 1  LonWorks技術在樓宇自動化抄表系統(tǒng)中的應用                  
 8. 9. 2  LonWorks技術在煉油廠原油罐區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)中的應用                  
 8. 9. 3  LonWorks在某鋁電解廠槽控機中的應用                  
 第9章  工業(yè)以太網(wǎng)                  
 9. 1  工業(yè)以太網(wǎng)簡介                  
 9. 1. 1  工業(yè)以太網(wǎng)與以太網(wǎng)                  
 9. 1. 2  工業(yè)以太網(wǎng)解決非確定性問題的措施                  
 9. 1. 3  以太網(wǎng)的通信幀結(jié)構與數(shù)據(jù)封裝                  
 9. 2  以太網(wǎng)的物理層與MAC子層                  
 9. 2. 1  IEEE802. 3與以太網(wǎng)                  
 9. 2. 2  以太網(wǎng)物理層                  
 9. 2. 3  以太網(wǎng)和IEEE802的幀格式                  
 9. 3  TCP／IP協(xié)議組                  
 9. 3. 1  TCP／IP協(xié)議組的構成                  
 9. 3. 2  IP協(xié)議                  
 9. 3. 3  用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議                  
 9. 3. 4  傳輸控制協(xié)議TCP                  
 9. 3. 5  簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議SNMP                  
 9. 4  EtherNet／IP                  
 9. 4. 1  EtherNet／IP的通信參考模型                  
 9. 4. 2  CIP的對象與標識                  
 9. 4. 3  EtherNet／IP的報文種類                  
 9. 4. 4  EtherNet／IP的技術特點                  
 9. 5  高速以太網(wǎng)HSE                  
 9. 5. 1  HSE的系統(tǒng)結(jié)構                  
 9. 5. 2  HSE與現(xiàn)場設備間的通信                  
 9. 5. 3  HSE的柔性功能塊                  
 9. 5. 4  HSE的鏈接設備                  
 9. 6  基于Web技術的遠程監(jiān)控                  
 9. 6. 1  Web技術簡介                  
 9. 6. 2  基于Web的遠程監(jiān)控系統(tǒng)                  
 9. 6. 3  Web嵌入式工控節(jié)點及其遠程監(jiān)控                  
 9. 6. 4  Web服務器獨立式遠程監(jiān)控系統(tǒng)                  
 第10章  幾種控制網(wǎng)絡的特色技術                  
 10. 1  ControlNet                  
 10. 1. 1  并行時間域多路存取                  
 10. 1. 2  ControlNet的MAC幀結(jié)構                  
 10. 1. 3  通信調(diào)度的時間分片方法                  
 10. 1. 4  ControlNet的虛擬令牌                  
 10. 1. 5  ControlNet的顯性報文與隱性報文                  
 10. 2  WorldFIP                  
 10. 2. 1  WorldFIP技術簡介                  
 10. 2. 2  WorldFIP通信                  
 10. 2. 3  WorldFIP的通信控制器                  
 10. 2. 4  新一代FIP                  
 10. 3  Interbus的通信特色                  
 10. 3. 1  Interbus簡介                  
 10. 3. 2  識別周期與數(shù)據(jù)傳輸工作周期                  
 10. 3. 3  Interbus的數(shù)據(jù)環(huán)單總幀協(xié)議                  
 10. 3. 4  Interbus的總線適配控制板                  
 10. 4  ASI控制網(wǎng)絡                  
 10. 4. 1  ASI的網(wǎng)絡構成                  
 10. 4. 2  ASI的主從通信                  
 10. 4. 3  ASI的報文格式                  
 10. 4. 4  主節(jié)點的通信功能                  
 10. 4. 5  從節(jié)點的通信接口                  
 10. 5  DeviceNet                  
 10. 5. 1  DeviceNet技術簡介                  
 10. 5. 2  DeviceNet的通信參考模型                  
 10. 5. 3  DeviceNet的物理層和物理媒體                  
 10. 5. 4  DeviceNet的對象模型                  
 10. 5. 5  DeviceNet的連接與連接標識                  
 10. 5. 6  DeviceNet的通信方式                  
 10. 5. 7  DeviceNet的設備描述                  
 10. 6  幾種總線技術簡介                  
 10. 6. 1  SwiftNet                  
 10. 6. 2  HART                  
 10. 6. 3  智能分布式系統(tǒng)SDS                  
 10. 6. 4  Seriplex                  
 10. 6. 5  消費電子總線CEBus與X-10                  
 10. 6. 6  光總線                  
 10. 7  藍牙無線微微網(wǎng)                  
 10. 7. 1  藍牙技術簡介                  
 10. 7. 2  藍牙微微網(wǎng)與主從設備                  
 10. 7. 3  藍牙協(xié)議和應用行規(guī)                  
 10. 7. 4  藍牙設備的通信連接                  
 10. 7. 5  藍牙設備的狀態(tài)與狀態(tài)轉(zhuǎn)移                  
 10. 7. 6  藍牙的安全管理                  
 10. 7. 7  藍牙基帶控制器芯片MT1020A                  
 10. 7. 8  藍牙應用系統(tǒng)                  
 10. 8  控制網(wǎng)絡的比較與選擇                  
 第11章  工業(yè)數(shù)據(jù)通信中的OPC技術                  
 11. 1  OPC技術簡介                  
 11. 2  COM／DCOM                  
 11. 3  OPC服務器的對象與接口                  
 11. 3. 1  OPC服務器對象                  
 11. 3. 2  OPC接口                  
 11. 4  OPC服務器的類型                  
 11. 4. 1  OPC數(shù)據(jù)訪問服務器                  
 11. 4. 2  OPC報警和事件服務器                  
 11. 4. 3  OPC歷史數(shù)據(jù)訪問服務器                  
 11. 4. 4  OPC批量服務器                  
 11. 5  OPC的軟件主板功能                  
 11. 6  OPC的應用示例                  
 11. 6. 1  不同控制網(wǎng)段之間的數(shù)據(jù)交換                  
 11. 6. 2  利用OPC連接FCS. DCS與PLC                  
 11. 6. 3  利用OPC增強系統(tǒng)的可擴展性                  
 11. 6. 4  利用OPC訪問監(jiān)控軟件的專有數(shù)據(jù)庫                  
 11. 6. 5  OPC與仿真功能和控制軟件的連接                  
 11. 7  互聯(lián)網(wǎng)上的OPC                  
 11. 7. 1  OPC-DCOM方案                  
 11. 7. 2  OPC-XML方案                  
 參考文獻