現(xiàn)場總線工業(yè)控制網絡技術

第1章計算機網絡與現(xiàn)場總線概述
1.1計算機網絡的形成與發(fā)展2
1.2計算機網絡中的基本概念4
1.2.1計算機網絡的定義4
1.2.2計算機網絡的結構與組成5
1.2.3計算機網絡的拓撲結構6
1.2.4計算機網絡的分類8
1.3工業(yè)自動化的發(fā)展及現(xiàn)場總線的產生9
1.3.1現(xiàn)場總線的定義9
1.3.2工業(yè)自動化的發(fā)展9
1.3.3現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的特點14
1.4幾種現(xiàn)場總線技術簡介15
1.5現(xiàn)場總線的標準18
第2章數據通信技術基礎
2.1數據通信的基本概念20
2.2數據的編碼技術22
2.2.1數據的模擬編碼方法22
2.2.2數據的數字編碼方法24
2.2.3脈沖編碼調制25
2.3數據的基帶傳輸和頻帶傳輸26
2.3.1基帶傳輸26
2.3.2頻帶傳輸29
2.4數據通信方式31
2.4.1串行與并行32
2.4.2異步傳輸和同步傳輸32
2.4.3單工.半雙工.全雙工33
2.5數據交換技術34
2.5.1線路交換方式34
2.5.2存儲轉發(fā)方式36
2.5.3交換技術的選擇和比較37
2.6傳輸介質39
2.6.1雙絞線39
2.6.2同軸電纜40
2.6.3光纖40
2.6.4無線通信41
2.7信道共享42
2.7.1多路復用技術42
2.7.2競爭的介質訪問方法43
2.7.3確定型介質訪問控制方法48
2.8差錯控制技術51
2.8.1差錯原因與類型51
2.8.2差錯控制中的編碼技術52
2.8.3流量控制55
2.8.4差錯控制機制58
第3章計算機網絡體系結構與協(xié)議
3.1OSI參考模型65
3.1.1模型層次劃分的原則65
3.1.2OSI參考模型的結構66
3.1.3OSI參考模型中的基本概念67
3.1.4OSI參考模型各層功能的劃分69
3.2物理層與物理接口協(xié)議70
3.2.1物理層概述70
3.2.2物理接口的特性71
3.2.3常用的物理接口標準72
3.3數據鏈路層77
3.3.1數據鏈路層的基本功能77
3.3.2面向比特型數據鏈路層協(xié)議HDLC79
3.4網絡層85
3.4.1網絡層的基本功能85
3.4.2網絡層服務85
3.4.3路由選擇算法86
3.4.4流量控制的基本概念88
3.5傳輸層89
3.5.1傳輸層在網絡中的作用89
3.5.2傳輸層協(xié)議90
3.6高層協(xié)議91
3.6.1會話層92
3.6.2表示層93
3.6.3應用層93
3.7網絡互連94
3.7.1網絡互連的基本概念94
3.7.2網絡互連設備94
3.8現(xiàn)場總線的網絡通信模型95
3.8.1CAN總線的通信模型96
3.8.2DeviceNet的通信模型96
3.8.3PROFIBUS的通信模型96
第4章控制器局域網——CAN
4.1CAN的主要特性98
4.2CAN2.0規(guī)范99
4.2.1CAN的分層結構99
4.2.2CAN的基本概念100
4.2.3報文傳送.幀類型和幀格式102
4.2.4報文確認和編碼109
4.2.5錯誤處理與故障界定110
4.2.6位定時與同步112
4.3CAN組網114
第5章CAN器件及開發(fā)實例
5.1獨立CAN控制器SJA1000116
5.2SJA1000的BasicCAN模式120
5.2.1BasicCAN模式下的地址分配120
5.2.2復位值122
5.2.3控制寄存器CR125
5.2.4命令寄存器CMR126
5.2.5狀態(tài)寄存器SR127
5.2.6中斷寄存器IR128
5.2.7發(fā)送緩沖器129
5.2.8接收緩沖器130
5.2.9接收過濾器131
5.2.10其他寄存器132
5.3SJA1000的PeliCAN模式138
5.3.1PeliCAN地址列表138
5.3.2復位值140
5.3.3模式寄存器MOD143
5.3.4命令寄存器CMR145
5.3.5狀態(tài)寄存器SR146
5.3.6中斷寄存器IR147
5.3.7中斷允許寄存器IER149
5.3.8仲裁丟失捕捉寄存器ALC150
5.3.9錯誤代碼捕捉寄存器ECC152
5.3.10錯誤報警限寄存器EMLR154
5.3.11RX錯誤計數寄存器RXERR154
5.3.12TX錯誤計數寄存器TXERR154
5.3.13發(fā)送緩沖器155
5.3.14接收緩沖器158
5.3.15接收過濾器160
5.3.16RX報文計數器RMC162
5.3.17RX緩沖器起始地址寄存器RBSA165
5.4CAN驅動器82C250/82C251165
5.4.182C250的硬件結構166
5.4.282C250的功能描述167
5.4.382C250的應用實例168
5.4.482C250與82C251的區(qū)別169
5.5基于CAN總線的遠程工業(yè)電表抄表系統(tǒng)開發(fā)實例170
5.5.1遠程抄表系統(tǒng)概述170
5.5.2遠程采集單元CAN通信模塊硬件設計171
5.5.3基于CAN的通信協(xié)議173
5.5.4遠程采集單元CAN接口軟件設計174
5.5.5通信實例177
第6章DeviceNet現(xiàn)場總線基礎
6.1DeviceNet技術概述179
6.1.1設備級的現(xiàn)場總線179
6.1.2DeviceNet的通信模式180
6.1.3DeviceNet與CAN的關系181
6.2DeviceNet設備模型183
6.2.1DeviceNet設備的對象模型183
6.2.2Identity對象185
6.2.3MessageRouter對象188
6.2.4DeviceNet對象189
6.2.5Connection對象191
6.2.6連接定時201
6.2.7Assembly對象204
6.3DeviceNet設備間的信息交換206
6.3.1重復MACID檢測信息格式及網絡訪問狀態(tài)機207
6.3.2UCMM及相關的信息格式209
6.3.3顯式信息連接及信息格式216
6.3.4I/O連接及信息格式220
6.3.5分段/重組協(xié)議及錯誤處理機制220
6.3.6離線連接組信息225
6.4DeviceNet節(jié)點設計實例229
6.4.1硬件設計230
6.4.2軟件設計237
6.4.3編寫設備描述文件239
6.4.4設備組態(tài)的數據源242
6.4.5一致性聲明認證244
第7章DeviceNet預定義主從連接組
7.1定義及應用范圍245
7.2預定義主從連接的工作過程247
7.2.1主從關系的確定247
7.2.2預定義主從連接的使用過程248
7.2.3從站中連接實例的建立249
7.3連接實例252
7.3.1顯式信息連接252
7.3.2輪詢連接254
7.3.3位選通連接256
7.3.4狀態(tài)變化連接或循環(huán)連接260
7.3.5多點輪詢連接265
7.4使用預定義主從連接組的說明269
7.4.1預定義主從連接對過濾器的要求269
7.4.2僅限組2設備的預留端口270
7.4.3僅限組2客戶機的功能271
7.5僅限組2服務器設計舉例273
7.5.1閥門遠程控制器的功能分析273
7.5.2硬件設計275
7.5.3軟件設計276
7.5.4該設備的EDS文件282
第8章PROFIBUSDP現(xiàn)場總線
8.1PROFIBUS概述284
8.2PROFIBUSDP系統(tǒng)286
8.2.1PROFIBUSDP的傳輸特點286
8.2.2系統(tǒng)組成和總線訪問控制286
8.2.3PROFIBUSDP系統(tǒng)工作過程289
8.2.4PROFIBUSDP的協(xié)議結構293
8.3PROFIBUSDP物理層規(guī)范293
8.4PROFIBUSDP數據鏈路層（FDL）規(guī)范296
8.4.1幀字符和幀格式296
8.4.2FDL的四種服務301
8.4.3以令牌傳輸為核心的總線訪問控制體系307
8.4.4第1.2層管理FMA1/2311
8.5PROFIBUSDP用戶層規(guī)范311
8.5.1用戶層概述311
8.5.2用戶層的幾個基本概念312
8.6DDLM功能315
8.6.1DDLM主從功能315
8.6.2DDLM主主功能331
8.6.3DDLM功能服務存取點339
8.6.4DDLM本地功能340
8.7用戶接口341
8.7.11類主站的用戶接口341
8.7.2從站的用戶接口347
8.8PROFIBUSDP主站和從站的結構347
8.8.11類主站的結構347
8.8.22類主站的結構349
8.8.3從站結構350
8.9PROFIBUSDP的擴展功能.DP行規(guī)和設備數據庫文件352
8.9.1PROFIBUSDP的擴展功能352
8.9.2PROFIBUSDP的行規(guī)354
8.9.3設備數據庫文件（GSD）354
8.9.4一致性認證356
第9章PROFIBUSDP從站開發(fā)
9.1DP從站開發(fā)專用芯片SPC3357
9.1.1SPC3的基本特性357
9.1.2SPC3內部RAM存儲空間分配361
9.1.3SPC3的功能370
9.2DP從站開發(fā)舉例381
9.2.1PROFIBUSDP智能遠程I/O從站的功能分析381
9.2.2智能遠程I/O通信接口硬件設計382
9.2.3智能遠程I/O通信接口軟件設計382
9.2.4設備數據庫文件的編寫386
參考文獻389