現場匯流排及其套用技術（第2版）

《現場匯流排及其套用技術（第2版）》是2019年6月機械工業出版社出版的圖書，作者是李正軍。

基本介紹

• 書名：現場匯流排及其套用技術（第2版）
• 作者：李正軍
• ISBN：9787111556497
• 定價：99.0元
• 出版社：機械工業出版社
• 出版時間：2019年6月
• 裝幀：平裝
• 開本：16開

內容簡介

本書從科研、教學和工程實際套用出發，理論聯繫實際，全面系統地介紹了現場匯流排技術、工業乙太網及其套用系統設計，力求所講內容具有較強的可移植性、先進性、系統性、套用性、資料開放性，起到舉一反三的作用。全書共分11章，主要內容包括：現場匯流排概論、網路與通信基礎、串列通信與Modbus-RTU通信協定、CAN現場匯流排與CANopen、LonWorks智慧型控制網路、PROFIBUS現場匯流排、基金會現場匯流排FF、CC-Link與WorldFIP現場匯流排、DeviceNet現場匯流排、工業乙太網、基於現場匯流排與工業乙太網的新型DCS的設計。全書內容豐富，體系先進，結構合理，理論與實踐相結合，尤其注重工程套用技術。本書是在作者教學與科研實踐經驗的基礎上，結合二十年現場匯流排技術的發展編寫而成的，書中詳細地介紹了作者在現場匯流排與工業乙太網套用領域的新科研成果，給出了大量的套用設計實例。本書可作為高等院校各類自動化、電子與電氣工程、計算機套用、信息工程、自動檢測等專業的本科教材，同時可以作為相關專業的研究生教材，也適用於從事現場匯流排與工業乙太網控制系統設計的工程技術人員參考。

圖書目錄

第2版前言

第1版前言

第1章現場匯流排與工業乙太網概述

11現場匯流排的現狀與發展

111現場匯流排的產生

112現場匯流排的本質

113現場匯流排的特點和優點

114現場匯流排標準的制定

115現場匯流排的現狀

116現場匯流排網路的實現

117現場匯流排技術的發展趨勢

12工業乙太網的產生與發展

121乙太網引入工業控制領域的

技術優勢

122工業乙太網與實時乙太網

123IEC 61784-2標準

124工業乙太網技術的發展現狀

125工業乙太網技術的發展

趨勢與前景

13企業網路信息集成系統

131企業網路信息集成系統的

層次結構

132現場匯流排的作用

133現場匯流排與上層網路的互聯

134現場匯流排網路集成應考慮的

因素

14現場匯流排設備

141現場匯流排設備的分類與特點

142現場匯流排差壓變送器

143現場匯流排溫度變送器

144現場匯流排閥門定位器

145現場匯流排電動執行器

146現場匯流排-氣壓轉換器

147電流-現場匯流排轉換器

148現場匯流排-電流轉換器

149現場匯流排接口類設備

1410現場匯流排儀表圓卡

15現場匯流排簡介

151基金會現場匯流排（FF）

152CAN

153DeviceNet

154LonWorks

155PROFIBUS

156HART

157INTERBUS

158CC-Link

159ControlNet

1510WorldFIP

1511P-Net

1512SwiftNet

1513AS-i

1514RS-485

16工業乙太網簡介

161工業乙太網的主要標準

162IDA

163Ethernet/IP

164EtherCAT

165Ethernet Powerlink

166PROFINET

167HSE

168EPA

習題

第2章網路與通信基礎

21數據通信基礎

211基本概念

212通信系統的組成

213數據編碼

214通信系統的性能指標

215信號的傳輸模式

216區域網路及其拓撲結構

217網路傳輸介質

218介質訪問控制方式

219CRC校驗

22現場控制網路

221現場控制網路的節點

222現場控制網路的任務

223現場控制網路的實時性

23網路硬體

231網路傳輸技術

232區域網路

233城域網

234廣域網

235無線網

236網際網路

24網路互聯

241基本概念

242網路互聯規範

243網路互聯作業系統

244現場控制網路互聯

25網路互聯設備

251中繼器

252網橋

253網關

254路由器

26通信參考模型

261OSI參考模型

262TCP/IP參考模型

263OSI參考模型和TCP/IP參考

模型的比較

264現場匯流排的通信模型

27netX網路控制器

271netX系列網路控制器

272netX系列網路控制器的

軟體結構

273netX可用的協定堆疊

274基於netX網路控制器的

產品分類

275開發工具和測試板

276設計服務

277價格模式

28ARM處理器

281ARM處理器概述

282ARM體系架構的版本

283ARM處理器的分類

29網路作業系統與工控

組態軟體

291Windows作業系統

292Netware

293Windows CE

294VxWorks

295μC/OS-II

296Linux

297工控組態軟體

210OPC技術

2101OPC技術概述

2102OPC關鍵技術

2103OPC DA規範

2104工業控制領域中的OPC

套用實例

211Web技術

2111Web技術概述

2112Web服務端技術

2113Web客戶端技術

2114SCADA系統中的Web套用

方案設計

習題

第3章串列通信與Modbus-RTU

通信協定

31串列通信基礎

311串列異步通信數據格式

312連線握手

313確認

314中斷

315輪詢

316差錯檢驗

32RS-232C串列通信接口

321RS-232C端子

322通信接口的連線

323RS-232C電平轉換器

33RS-485串列通信接口

331RS-485接口標準

332RS-485收發器

333套用電路

334RS-485網路互聯

34USB接口

341USB接口的定義

342USB接口的特點

343USB接口的套用

35Modbus通信協定

351Modbus通信協定概述

352兩種傳輸方式

353Modbus訊息幀

354錯誤檢測方法

355Modbus的編程方法

36PMM2000電力網路儀表

及其套用

361PMM2000電力網路儀表概述

362PMM2000電力網路儀表

Modbus-RTU通信協定

363PMM2000電力網路儀表在數位化

變電站中的套用

習題

第4章CAN現場匯流排與

CANopen

41CAN的技術規範

411CAN的基本概念

412CAN的分層結構

413報文傳送和幀結構

414錯誤類型和界定

415位定時與同步的基本概念

416CAN匯流排的位數值表示與

通信距離

42CAN通信控制器SJA1000

421SJA1000內部結構

422SJA1000引腳介紹

423SJA1000套用說明

424BasicCAN功能說明

425PeliCAN功能說明

426BasicCAN和PeliCAN的公用

暫存器

43帶SPI接口的CAN通信控制器

MCP2515

431MCP2515概述

432MCP2515的功能

44CAN 匯流排收發器

441CAN匯流排收發器概述

442PCA82C250/251CAN匯流排

收發器

443TJA1050 CAN匯流排收發器

444TJA1051 CAN匯流排收發器

445NCV7356 CAN匯流排單線

收發器

446AMIS-30660 CAN匯流排

收發器

447AMIS-30663 CAN匯流排

收發器

448AMIS-42700 雙高速CAN匯流排

收發器

45CAN匯流排套用節點設計

451硬體電路設計

452程式設計

46基於PCI匯流排的CAN智慧型網路

通信適配器的設計

461SCADA系統結構

462PCI匯流排概述

463PCI控制器CY7C09449PV

464CAN智慧型網路通信

適配器的設計

47CAN智慧型節點的設計

471CAN智慧型測控節點的一般

結構

472FBCAN-8DI八路數字量輸入

智慧型節點的設計

48CAN通信轉換器的設計

481CAN通信轉換器概述

482CAN通信轉換器微控制器主

電路的設計

483CAN通信轉換器UART驅動

電路的設計

484CAN通信轉換器CAN匯流排隔離驅動

電路的設計

485CAN通信轉換器USB接口

電路的設計

49CAN匯流排在汽車電子系統中的

套用

491套用概述

492汽車CAN匯流排設計方案

410CANopen

4101CANopen通信和設備模型

4102CANopen物理層

4103CANopen套用層

4104CANopen設備子協定

4105CANopen設備與網路

習題

第5章LonWorks智慧型控制網路

51LonWorks智慧型控制網路

概述

52神經元晶片

521神經元晶片概述

522神經元晶片TMPN3150B1AF

523網路通信連線埠

524收發器

53神經元晶片套用I/O

531I/O時序

532直接I/O對象

533串列I/O對象

534定時器/計數器I/O對象

54LonWorks智慧型控制網路的

組成

541LonWorks智慧型控制網路結構

542LonWorks的技術支持

55LonTalk通信協定與LonMark

對象

551LonTalk協定介紹

552LonTalk提供的服務

553介質訪問控制和MAC層協定

554LonTalk協定的鏈路層及

網路層

555LonTalk高層協定

556LonMark對象

56Neuron C——面向對象的

程式語言

561Neuron C概述

562Neuron C編程

563網路變數

564顯式報文

57LonWorks開發工具

571LonBuilder開發工具

572NodeBuilder節點開發工具

573第三代LNS網路工具

574iLON LonWorks網際網路

連線設備

58基於控制模組的LonWorks套用

節點開發

581控制模組

582基於控制模組的節點開

發實例

59基於PCI匯流排的LON網路智慧型

適配器

591系統功能

592總體設計

593CPLD解碼

510Host-Base結構節點的設計

5101Host-Base結構節點的

硬體設計

5102Host-Base結構節點的

軟體設計

習題

第6章PROFIBUS現場匯流排

61PROFIBUS概述

62PROFIBUS的協定結構

621PROFIBUS-DP的協定結構

622PROFIBUS-FMS的

協定結構

623PROFIBUS-PA的協定結構

63PROFIBUS-DP現場匯流排

系統

631PROFIBUS-DP的三個版本

632PROFIBUS-DP系統組成和

匯流排訪問控制

633PROFIBUS-DP系統工作

過程

64PROFIBUS-DP的通信模型

641PROFIBUS-DP的物理層

642PROFIBUS-DP的數據鏈

路層（FDL）

643PROFIBUS-DP的用戶層

644PROFIBUS-DP用戶接口

65PROFIBUS-DP的匯流排設備

類型和數據通信

651PROFIBUS-DP匯流排設備與

數據通信概述

652DP設備類型

653DP設備之間的數據通信

654PROFIBUS-DP循環

655採用交叉通信的數據交換

656設備資料庫檔案（GSD）

66PROFIBUS傳輸技術

661DP/FMS的RS-485傳輸技術和

安裝要點

662PA的IEC1158-2傳輸技術和

安裝要點

663光纖傳輸技術

67PROFIBUS匯流排存取協定

671PROFIBUS-DP

672PROFIBUS-PA

673PROFIBUS-FMS

68從站通信控制器SPC3

681ASICs介紹

682功能簡介

683引腳說明

684存儲器分配

685ASIC 接口

686PROFIBUS-DP接口

687通用處理器匯流排接口

688UART

689PROFIBUS 接口

69主站通信控制器ASPC2與

網路接口卡

691ASPC2介紹

692CP5611網路接口卡

693CP5613網路接口卡

694CP5511/5512網路接口卡

610PROFIBUS-DP開發包4

6101開發包4（PACKAGE 4）的

組成

6102硬體安裝

6103軟體使用

611PROFIBUS-DP從站的

開發

6111硬體電路

6112軟體開發

612PROFIBUS-DP從站智慧型

節點的設計

6121PROFIBUS-DP從站智慧型測

控節點的一般結構

6122FBPRO-8DO八路數字量輸出

智慧型節點的設計

6123FBPRO-8DO從站的

GSD檔案

6124PROFIBUS-DP上位機通信

程式設計

6125PROFIBUS-DP從站的

測試過程

613PROFInet技術

6131PROFInet部件模型

6132PROFInet運行期

6133PROFInet的網路結構

6134PROFInet與OPC的

數據交換

614PROFIBUS控制系統的

集成技術

6141PROFIBUS控制系統的構成

6142PROFIBUS控制系統的配置

6143PROFIBUS系統配置中的

設備選型

615基於嵌入式通信模組COM-C的

PROFIBUS-DP主站系統

設計

6151PROFIBUS-DP主站系統

設計方案

6152基於嵌入式通信模組COM-C的

DP主站硬體設計

6153基於嵌入式通信模組COM-C的

DP主站軟體設計

6154PROFIBUS-DP主站模組在新型

DCS系統中的套用

習題

第7章基金會現場匯流排FF

71基金會現場匯流排FF

711基金會現場匯流排FF的

主要技術

712通信系統的組成及其

相互關係

713基金會現場匯流排的通信模型

714物理層

715數據鏈路層

716現場匯流排訪問子層

717現場匯流排報文規範層

718網路管理

719系統管理

7110FF通信控制器

72FF功能塊參數

721功能塊及參數概述

722控制變數的計算

723塊模式參數

724量程標定參數

725錯誤狀態和警報

73FF的功能塊庫

731轉換塊和資源塊

732功能塊

74FF的典型功能塊

741模擬輸入功能塊AI

742模擬輸出功能塊AO

743開關量輸入功能塊DI

744開關量輸出功能塊DO

745PID控制算法功能塊PID

75功能塊在串級控制設計中的

套用

751爐溫控制系統

752串級控制功能塊連線

753功能塊參數設定

習題

第8章CC-Link與WorldFIP

現場匯流排

81CC-Link現場匯流排

811CC-Link結構及系統配置

812CC-Link通信規範

813CC-Link通信協定

814CC-Link產品的開發

82WorldFIP現場匯流排

821WorldFIP現場匯流排概述

822WorldFIP現場匯流排技術的

體系結構

823WorldFIP現場匯流排技術的

硬體體系

824WorldFIP現場匯流排技術的

軟體體系

825WorldFIP現場匯流排技術

開發工具

習題

第9章DeviceNet現場匯流排

91DeviceNet概述

911DeviceNet的特性

912對象模型

913DeviceNet網路及對象模型

92DeviceNet連線

921DeviceNet關於CAN

標識符的使用

922建立連線

93DeviceNet報文協定

931顯式報文

932輸入輸出報文

933分段/重組

934重複MAC ID檢測協定

935設備監測脈衝報文及設備

關閉報文

94DeviceNet通信對象分類

95網路訪問狀態機制

951網路訪問事件矩陣

952重複MAC ID檢測

953預定義主/從連線組

96指示器和配置開關

961指示器

962配置開關

963指示器和配置開關的

物理標準

964DeviceNet連線器圖示

97DeviceNet的物理層和

傳輸介質

971DeviceNet物理層的結構

972物理層

973傳輸介質

974網路電源配置

98設備描述

981對象模型

982I/O數據格式

983設備配置

984擴展的設備描述

985設備描述編碼機制

99DeviceNet節點的開發

991DeviceNet節點的開發步驟

992設備描述的規劃

993設備配置和電子數據

文檔（EDS）

習題

第10章工業乙太網

101EtherCAT

1011EtherCAT 協定概述

1012EtherCAT系統組成

1013EtherCAT套用層協定

1014EtherCAT從站控制晶片

1015EtherCAT硬體設計

1016EtherCAT伺服驅動器控制

套用協定

102SERCOS

1021SERCOS概述

1022SERCOS協定

1023SERCOSⅢ的接口實現

1024SERCOS工業套用

103Ethernet Powerlink

1031POWERLINK的原理

1032POWERLINK網路拓撲結構

1033POWERLINK的實現方案

1034POWERLINK的套用層

1035POWERLINK在運動控制和過程

控制的套用案例

104EPA

1041EPA概述

1042EPA技術原理

1043基於EPA的技術開發

習題

第11章基於現場匯流排與工業乙太網的

新型DCS的設計

111新型DCS概述

1111通信網路的要求

1112控制功能的要求

1113系統可靠性的要求

1114其他方面的要求

112現場控制站的組成

11212個控制站的DCS結構

1122DCS測控板卡的類型

113新型DCS通信網路

1131乙太網實際連線網路

1132雙CAN網路

114新型DCS控制卡的硬體

設計

1141控制卡的硬體組成

1142W5100網路接口晶片

1143雙機冗餘電路的設計

1144存儲器擴展電路的設計

115新型DCS控制卡的

軟體設計

1151控制卡軟體的框架設計

1152雙機熱備程式的設計

1153CAN通信程式的設計

1154乙太網通信程式的設計

116控制算法的設計

1161控制算法的解析與運行

1162控制算法的存儲與恢復

1178通道模擬量輸入板卡（8AI）的

設計

11718通道模擬量輸入板卡的

功能概述

11728通道模擬量輸入板卡的

硬體組成

11738通道模擬量輸入板卡微控制器

主電路的設計

11748通道模擬量輸入板卡的測量

與斷線檢測電路設計

11758通道模擬量輸入板卡信號調理

與通道切換電路的設計

11768通道模擬量輸入板卡的

程式設計

1188通道熱電偶輸入板卡

（8TC）的設計

11818通道熱電偶輸入板卡的

功能概述

11828通道熱電偶輸入板卡的

硬體組成

11838通道熱電偶輸入板卡的測量

與斷線檢測電路設計

11848通道熱電偶輸入板卡的

程式設計

1198通道熱電阻輸入板卡

（8RTD）的設計

11918通道熱電阻輸入板卡的

功能概述

11928通道熱電阻輸入板卡的

硬體組成

11938通道熱電阻輸入板卡的測量

與斷線檢測電路設計

11948通道熱電阻輸入板卡的

程式設計

11104通道模擬量輸出板卡

（4AO）的設計

111014通道模擬量輸出板卡的

功能概述

111024通道模擬量輸出板卡的

硬體組成

111034通道模擬量輸出板卡的PWM

輸出與斷線檢測電路設計

111044通道模擬量輸出板卡自檢

電路設計

111054通道模擬量板卡輸出

算法設計

111064通道模擬量板卡的

程式設計

111116通道數字量輸入板卡

（16DI）的設計

1111116通道數字量輸入板卡的

功能概述

1111216通道數字量輸入板卡的

硬體組成

1111316通道數字量輸入板卡信號

預處理電路的設計

1111416通道數字量輸入板卡信號

檢測電路的設計

1111516通道數字量輸入板卡的

程式設計

111216通道數字量輸出板卡

（16DO）的設計

1112116通道數字量輸出板卡的

功能概述

1112216通道數字量輸出板卡的

硬體組成

1112316通道數字量輸出板卡開漏極

輸出電路的設計

1112416通道數字量輸出板卡輸出

自檢電路的設計

1112516通道數字量輸出板卡外配

電壓檢測電路的設計

1112616通道數字量輸出板卡的

程式設計

11138通道脈衝量輸入板卡

（8PI）的設計

111318通道脈衝量輸入板卡的

功能概述

111328通道脈衝量輸入板卡的

硬體組成

111338通道脈衝量輸入板卡的

程式設計

習題

參考文獻