現(xiàn)場(chǎng)總線工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

第1章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場(chǎng)總線概述
1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展2
1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的基本概念4
1.2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義4
1.2.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與組成5
1.2.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)6
1.2.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)8
1.3工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展及現(xiàn)場(chǎng)總線的產(chǎn)生9
1.3.1現(xiàn)場(chǎng)總線的定義9
1.3.2工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展9
1.3.3現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的特點(diǎn)14
1.4幾種現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)簡(jiǎn)介15
1.5現(xiàn)場(chǎng)總線的標(biāo)準(zhǔn)18
第2章數(shù)據(jù)通信技術(shù)基礎(chǔ)
2.1數(shù)據(jù)通信的基本概念20
2.2數(shù)據(jù)的編碼技術(shù)22
2.2.1數(shù)據(jù)的模擬編碼方法22
2.2.2數(shù)據(jù)的數(shù)字編碼方法24
2.2.3脈沖編碼調(diào)制25
2.3數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)交換技術(shù)34
2.5.1線路交換方式34
2.5.2存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式36
2.5.3交換技術(shù)的選擇和比較37
2.6傳輸介質(zhì)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(wú)線通信41
2.7信道共享42
2.7.1多路復(fù)用技術(shù)42
2.7.2競(jìng)爭(zhēng)的介質(zhì)訪問(wèn)方法43
2.7.3確定型介質(zhì)訪問(wèn)控制方法48
2.8差錯(cuò)控制技術(shù)51
2.8.1差錯(cuò)原因與類(lèi)型51
2.8.2差錯(cuò)控制中的編碼技術(shù)52
2.8.3流量控制55
2.8.4差錯(cuò)控制機(jī)制58
第3章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(biāo)準(zhǔn)72
3.3數(shù)據(jù)鏈路層77
3.3.1數(shù)據(jù)鏈路層的基本功能77
3.3.2面向比特型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議HDLC79
3.4網(wǎng)絡(luò)層85
3.4.1網(wǎng)絡(luò)層的基本功能85
3.4.2網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)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(wǎng)絡(luò)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(huì)話層92
3.6.2表示層93
3.6.3應(yīng)用層93
3.7網(wǎng)絡(luò)互連94
3.7.1網(wǎng)絡(luò)互連的基本概念94
3.7.2網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備94
3.8現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)——CAN
4.1CAN的主要特性98
4.2CAN2.0規(guī)范99
4.2.1CAN的分層結(jié)構(gòu)99
4.2.2CAN的基本概念100
4.2.3報(bào)文傳送.幀類(lèi)型和幀格式102
4.2.4報(bào)文確認(rèn)和編碼109
4.2.5錯(cuò)誤處理與故障界定110
4.2.6位定時(shí)與同步112
4.3CAN組網(wǎng)114
第5章CAN器件及開(kāi)發(fā)實(shí)例
5.1獨(dú)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(fù)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(guò)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(fù)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(cuò)誤代碼捕捉寄存器ECC152
5.3.10錯(cuò)誤報(bào)警限寄存器EMLR154
5.3.11RX錯(cuò)誤計(jì)數(shù)寄存器RXERR154
5.3.12TX錯(cuò)誤計(jì)數(shù)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(guò)濾器160
5.3.16RX報(bào)文計(jì)數(shù)器RMC162
5.3.17RX緩沖器起始地址寄存器RBSA165
5.4CAN驅(qū)動(dòng)器82C250/82C251165
5.4.182C250的硬件結(jié)構(gòu)166
5.4.282C250的功能描述167
5.4.382C250的應(yīng)用實(shí)例168
5.4.482C250與82C251的區(qū)別169
5.5基于CAN總線的遠(yuǎn)程工業(yè)電表抄表系統(tǒng)開(kāi)發(fā)實(shí)例170
5.5.1遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)概述170
5.5.2遠(yuǎn)程采集單元CAN通信模塊硬件設(shè)計(jì)171
5.5.3基于CAN的通信協(xié)議173
5.5.4遠(yuǎn)程采集單元CAN接口軟件設(shè)計(jì)174
5.5.5通信實(shí)例177
第6章DeviceNet現(xiàn)場(chǎng)總線基礎(chǔ)
6.1DeviceNet技術(shù)概述179
6.1.1設(shè)備級(jí)的現(xiàn)場(chǎng)總線179
6.1.2DeviceNet的通信模式180
6.1.3DeviceNet與CAN的關(guān)系181
6.2DeviceNet設(shè)備模型183
6.2.1DeviceNet設(shè)備的對(duì)象模型183
6.2.2Identity對(duì)象185
6.2.3MessageRouter對(duì)象188
6.2.4DeviceNet對(duì)象189
6.2.5Connection對(duì)象191
6.2.6連接定時(shí)201
6.2.7Assembly對(duì)象204
6.3DeviceNet設(shè)備間的信息交換206
6.3.1重復(fù)MACID檢測(cè)信息格式及網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)狀態(tài)機(jī)207
6.3.2UCMM及相關(guān)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(cuò)誤處理機(jī)制220
6.3.6離線連接組信息225
6.4DeviceNet節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)例229
6.4.1硬件設(shè)計(jì)230
6.4.2軟件設(shè)計(jì)237
6.4.3編寫(xiě)設(shè)備描述文件239
6.4.4設(shè)備組態(tài)的數(shù)據(jù)源242
6.4.5一致性聲明認(rèn)證244
第7章DeviceNet預(yù)定義主從連接組
7.1定義及應(yīng)用范圍245
7.2預(yù)定義主從連接的工作過(guò)程247
7.2.1主從關(guān)系的確定247
7.2.2預(yù)定義主從連接的使用過(guò)程248
7.2.3從站中連接實(shí)例的建立249
7.3連接實(shí)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(diǎn)輪詢連接265
7.4使用預(yù)定義主從連接組的說(shuō)明269
7.4.1預(yù)定義主從連接對(duì)過(guò)濾器的要求269
7.4.2僅限組2設(shè)備的預(yù)留端口270
7.4.3僅限組2客戶機(jī)的功能271
7.5僅限組2服務(wù)器設(shè)計(jì)舉例273
7.5.1閥門(mén)遠(yuǎn)程控制器的功能分析273
7.5.2硬件設(shè)計(jì)275
7.5.3軟件設(shè)計(jì)276
7.5.4該設(shè)備的EDS文件282
第8章PROFIBUSDP現(xiàn)場(chǎng)總線
8.1PROFIBUS概述284
8.2PROFIBUSDP系統(tǒng)286
8.2.1PROFIBUSDP的傳輸特點(diǎn)286
8.2.2系統(tǒng)組成和總線訪問(wèn)控制286
8.2.3PROFIBUSDP系統(tǒng)工作過(guò)程289
8.2.4PROFIBUSDP的協(xié)議結(jié)構(gòu)293
8.3PROFIBUSDP物理層規(guī)范293
8.4PROFIBUSDP數(shù)據(jù)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(wù)301
8.4.3以令牌傳輸為核心的總線訪問(wèn)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(gè)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(wù)存取點(diǎn)339
8.6.4DDLM本地功能340
8.7用戶接口341
8.7.11類(lèi)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(jié)構(gòu)347
8.8.11類(lèi)主站的結(jié)構(gòu)347
8.8.22類(lèi)主站的結(jié)構(gòu)349
8.8.3從站結(jié)構(gòu)350
8.9PROFIBUSDP的擴(kuò)展功能.DP行規(guī)和設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)文件352
8.9.1PROFIBUSDP的擴(kuò)展功能352
8.9.2PROFIBUSDP的行規(guī)354
8.9.3設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)文件（GSD）354
8.9.4一致性認(rèn)證356
第9章PROFIBUSDP從站開(kāi)發(fā)
9.1DP從站開(kāi)發(fā)專(zhuān)用芯片SPC3357
9.1.1SPC3的基本特性357
9.1.2SPC3內(nèi)部RAM存儲(chǔ)空間分配361
9.1.3SPC3的功能370
9.2DP從站開(kāi)發(fā)舉例381
9.2.1PROFIBUSDP智能遠(yuǎn)程I/O從站的功能分析381
9.2.2智能遠(yuǎn)程I/O通信接口硬件設(shè)計(jì)382
9.2.3智能遠(yuǎn)程I/O通信接口軟件設(shè)計(jì)382
9.2.4設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)文件的編寫(xiě)386
參考文獻(xiàn)389