目錄
第1章 現場匯流排概述
1.1 現場匯流排與現場匯流排控制系統
1.1.1 現場匯流排的概念
1.1.2 現場匯流排控制系統基本結構
1.2 現場匯流排的現狀與發展
1.2.1 現場匯流排的標準現狀
1.2.2 實時工業乙太網的國際標準
1.2.3 現場匯流排與現場匯流排控制系統的發展趨勢
1.3 現場匯流排與現場匯流排控制系統的特點
1.3.1 結構特點
1.3.2 技術特點
1.3.3 與區域網路的區別
第2章 現場匯流排與工業控制網路技術基礎
2.1 網路與通信技術基礎
2.1.1 數據通信概念
2.1.2 數據傳輸
2.1.3 數據交換技術
2.1.4 差錯檢測及控制
2.1.5 傳輸介質
2.2 區域網路技術
2.2.1 區域網路概述
2.2.2 區域網路的關鍵技術
2.2.3 區域網路的參考模型
2.2.4 乙太網技術
2.3 區域網路的互連
2.3.1 網路互連設備
2.3.2 交換式控制網路
第3章 串列通信技術及其套用
3.1 串列通信概述
3.1.1 串列通信與並行通信
3.1.2 串列通信原理
3.1.3 串列通信的數據傳輸
3.2 RS-232串列通信及其套用
3.2.1 RS-232串列通信
3.2.2 RS-232串列通信套用
3.3 RS-485串列通信及其套用
3.3.1 RS-485串列通信
3.3.2 RS-485串列通信套用
3.4 RS-232與RS-485串列通信接口轉換及套用
3.4.1 RS-232串列接口
3.4.2 RS-485串列接口
3.4.3 RS-232與RS-422／RS-485的接口轉換
3.5 MODBUS協定串列通信及其套用
3.5.1 MODBUS通信協定
3.5.2 兩種傳輸方式
3.5.3 MODBUS訊息幀
3.5.4 錯誤檢測方法
3.5.5 MODBUS套用實例
第4章 PROFIBUS現場匯流排與套用
4.1 PROFIBUS現場匯流排技術概述
4.1.1 PROFIBUS的發展歷程
4.1.2 PROFIBUS的分類
4.1.3 PROFIBUS在工廠自動化系統中的位置
4.1.4 PROFIBUS的協定結構
4.2 PROFIBUS的物理層
4.2.1 採用RS-485的傳輸技術
4.2.2 光纖傳輸技術
4.2.3MBP傳輸技術
4.3 PROFIBUS數據鏈路層
4.3.1 PROFIBUS匯流排存取協定概述
4.3.2 PROFIBUS匯流排訪問協定的特點
4.3.3 數據鏈路層服務類型和報文格式
4.4 PROFIBUS通信原理
4.4.1 PROFIBUS—DP的基本功能
4.4.2 擴展的DP功能
4.5 S7—300／400網路通信
4.5.1 概述
4.5.2 MPI通信
4.5.3 PROFIBUS匯流排設定和屬性
4.6 PROFIBUS行規和GSD檔案
4.6.1 通用套用行規
4.6.2 專用行規
4.6.3 GSD檔案
4.7 PROFIBUS系統配置及設備選型
4.7.1 套用PROFIBUS構建自動化控制系統應考慮的問題
4.7.2 系統結構規劃
4.7.3 與車間或全廠自動化系統連線
4.7.4 PROFIBUS主站的選擇
4.7.5 PROFIBUS從站的選擇
4.7.6 以PC為主機的編程終端及監控操作站的選型
4.7.7 PROFIBUS系統配置
4.8 基於WinAC的PROFIBUS現場匯流排系統硬體組態
4.8.1 WinAC簡介
4.8.2 現場匯流排系統組態步驟與過程
4.9 基於PROFIBUS現場匯流排的遠程監控系統
4.9.1 體系結構
4.9.2 底層控制層
第5章 CAN匯流排技術與套用
5.1 CAN匯流排概述
5.1.1 CAN匯流排技術特點
5.1.2 基本術語與概念
5.2 CAN匯流排技術協定規範
5.2.1 CAN協定的分層結構
5.2.2 報文傳送與幀結構
5.2.3 錯誤類型與界定
5.2.4 位定時與同步要求
5.2.5 CAN匯流排系統位數值表示與通信距離
5.3 典型can控制器
5.3.1 CAN通信控制器SJAl000
5.3.2 具有SPI接口的CAN控制器MCP2515
5.4 嵌入CAN控制器的單片機P8xC591
5.4.1 概述
5.4.2 引腳功能
5.4.3 P8xC591的pelican特性和結構
5.4.4 PeliCAN與CPU之間的接口
5.5 CAN匯流排收發器
5.5.1PCA82C250／251
5.5.2 TJA1050
5.6 CAN匯流排套用
5.6.1 CAN匯流排系統通信距離與節點數量的確定
5.6.2 匯流排終端及網路拓撲結構
5.6.3 CAN匯流排在檢測系統中的套用
5.6.4 基於CAN匯流排的環境控制系統設計
5.6.5 基於CAN匯流排的井下風機監控系統設計
第6章 DeviceNet、CorllrolNet現場匯流排與套用
6.1 DeviceNet現場匯流排技術
6.1.1 DeviceNet概述
6.1.2 DeviceNet的傳輸介質
6.1.3 DeviceNet的網路參考模型
6.1.4 控制與信息協定（CIP）
6.1.5 DeviceNet的報文協定
6.1.6 預定義主從連線組
6.1.7 DeviceNet的對象模型
6.1.8 DeviceNet的設備描述
6.1.9 DeviceNet的設備簡介
6.1.10 DeviceNet的節點開發
6.2 ControlNet現場匯流排技術
6.2.1 ControlNet概述
6.2.2 ControlNet的傳輸介質
6.2.3 ControlNet網路參考模型
6.2.4 數據鏈路層
6.2.5 網路層與傳輸層
6.2.6 對象模型
6.2.7 設備描述
6.2.8 ContrOlNet設備簡介
6.2.9 ControlNet的設備開發
6.3 現場匯流排控制系統的組態與冗餘技術
6.3.1 現場匯流排控制系統的組態技術
6.3.2 現場匯流排控制系統的冗餘技術
6.4 DeviceNet與ControlNet現場匯流排的套用實例
6.4.1 銅冶煉電解工藝中的匯流排控制系統設計
6.4.2 捲菸廠生產線的匯流排控制系統設計
第7章 工業乙太網技術與套用
7.1 概述
7.2 原理及體系結構
7.2.1 通信模型
7.2.2 乙太網體系結構
7.2.3 工業乙太網網路拓撲結構
7.2.4 傳輸介質
7.2.5 工業乙太網通信的實時性
7.2.6 工業乙太網的網路生存性與可用性
7.2.7 工業乙太網的網路安全
7.2.8 工業乙太網傳輸距離
7.2.9 互可操作性與套用層協定
7.3 工業乙太網通信設備及組網技術
7.3.1 工業乙太網產品
7.3.2 工業乙太網組網技術
7.4 套用實例
第8章 工業網路集成技術
8.1 控制網路與信息網路集成的網路互連技術
8.1.1 控制網路和信息網路之間加入轉換接口
8.1.2 基於DDE技術的控制網路和信息網路的集成
8.1.3 採用統一的協定標準實現控制網路和信息網路的集成
8.1.4 採用資料庫訪問技術集成控制網路和信息網路
8.1.5 採用OPC技術集成控制網路和信息網路
8.1.6 控制網路與信息網路互連集成的若干關鍵問題
8.2 現場匯流排控制系統網路之間的集成
8.2.1 基於OPC的集成方法（系統級集成）
8.2.2 設備級集成
8.3 OPC技術及基於OPC技術的現場匯流排系統集成
8.3.1 COM基礎
8.3.2 OPC技術規範
8.3.3 OPC數據訪問（DA）伺服器的開發及測試
8.3.4 OPC客戶端的開發及測試
8.3.5 OPC技術在異構現場匯流排系統中的套用
參考文獻
書摘插圖
第1章 現場匯流排概述
現場匯流排技術是自動化領域近年來發展起來的新技術分支，它的出現標誌著工業控制領域開始了一個新的時代，由現場匯流排為通信介質的現場匯流排控制系統必將逐步取代傳統的獨立控制系統，成為21世紀自動控制系統的主流發展方向。
1.1 現場匯流排與現場匯流排控制系統
1.1.1 現場匯流排的概念
按照IEC和現場匯流排基金會的定義，現場匯流排是連線智慧型現場設備和自動化系統的數字式、雙向傳輸、多分支結構的通信網路。有通信就必然有協定，從這種意義上講現場匯流排實質上是一個定義了硬體接口和通信協定的標準。
現場匯流排不僅是當今3C技術發展的結合點，也是過程控制技術、自動化儀表技術、計算機網路技術發展的交匯點，是信息技術、網路技術延伸到現場的必然結果。
現場匯流排不單是通信技術，也不僅是用數字儀表代替模擬儀表，關鍵是用新一代的現場匯流排控制系統逐步取代傳統的獨立控制系統或集散控制系統，實現智慧型儀表、通信網路及控制系統的集成。現場匯流排是將自動化最底層的現場控制器和現場智慧型儀表設備互連的實時控制通信網路。它遵循ISO／OSl開放系統互連參考模型的全部或部分通信協定。
1.1.2 現場匯流排控制系統基本結構
現場匯流排控制系統體系結構如圖1-1所示。最底層是Infranet控制網（構成FCS，現場匯流排控制系統），各控制器節點下放分散到現場，構成一種徹底的分散式控制系統體系結構。網路拓撲結構可以選擇匯流排型、星型、環型等不同形式；通信介質不受限制，可用雙絞線、電力線、光纖、無線、紅外線等多種介質。由FCS構成的Infranet控制網很容易與Intranet（企業內部區域網路）和Internet（全球信息網）互連，形成一個完整的企業網路3級結構體系。
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