现场总线及工业控制网络

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作者:
2018-06
版次: 1
ISBN: 9787111592594
定价: 39.80
装帧: 平装
开本: 16开
纸张: 胶版纸
页数: 247页
分类: 工程技术
  • 本书以现场总线及控制网络技术为基线,阐述现场总线、计算机网络与控制网络的基本知识,突出控制网络技术的特点与优势。在追踪国内外该领域理论与技术发展的基础上,阐述几种典型现场总线的相关理论知识,深入描述各自的技术特点、通信控制芯片、接口电路以及控制网络的设计与应用等方面的内容。重点介绍了串行通信、LonWorks、FF、PROFIBUS、CAN、AS-i以及工业以太网控制网络与现场总线系统技术,并介绍了控制网络系统的集成技术以及工业数据交换中的OPC技术。 前 言
    第1 章 概述 1
    1. 1 现场总线与控制网络简介 1
    1. 1. 1 现场总线 1
    1. 1. 2 控制网络 4
    1. 2 控制网络在企业网络系统中的作用 10
    1. 2. 1 企业网络系统 10
    1. 2. 2 控制网络的地位与作用 12
    1. 3 控制网络的应用现状与标准化 12
    1. 3. 1 应用现状 12
    1. 3. 2 控制网络的标准化 13
    第1 章习题 14
    第2 章 数据通信与控制网络基础 15
    2. 1 数据通信 15
    2. 1. 1 通信系统模型 15
    2. 1. 2 通信系统的性能指标 16
    2. 1. 3 数据编码 17
    2. 1. 4 通信线路的工作方式 20
    2. 1. 5 差错控制 21
    2. 2 通信参考模型 24
    2. 2. 1 OSI 参考模型 24
    2. 2. 2 TCP/ IP 参考模型 26
    2. 2. 3 现场总线的通信模型 28
    2. 3 传输介质与介质访问控制方式 29
    2. 3. 1 传输介质 29
    2. 3. 2 介质的访问控制方式 32
    2. 4 控制网络的特性 34
    2. 4. 1 控制网络的节点 35
    2. 4. 2 控制网络的任务与工作环境 35
    2. 4. 3 控制网络的实时性要求 36
    第2 章习题 37
    第3 章 通用串行端口的数据通信 38
    3. 1 串行通信技术基础 38

    3. 1. 1 串行通信的基本概念 38
    3. 1. 2 串行异步通信数据格式 40
    3. 2 EIA ̄232 ̄D 串行通信接口技术 40
    3. 2. 1 EIA ̄232 ̄D 接口 40
    3. 2. 2 EIA ̄232 ̄D 通信接口的互联 42
    3. 2. 3 EIA ̄232 ̄D 驱动器/接收器 42
    3. 2. 4 EIA ̄232 ̄D 串行通信在温度采集系统中的应用 43
    3. 3 EIA ̄485 串行通信接口技术 49
    3. 3. 1 EIA ̄485 接口 49
    3. 3. 2 EIA ̄485 收发器 50
    3. 3. 3 EIA ̄485 接口的典型应用 51
    3. 3. 4 EIA ̄485 网络互联 52
    第3 章习题 54
    第4 章 LonWorks 控制网络 55
    4. 1 LonWorks 技术特点 55
    4. 2 LonTalk 协议 56
    4. 2. 1 LonTalk 协议简介 56
    4. 2. 2 LonTalk 的各层协议与功能 58
    4. 2. 3 LonTalk 协议其他方面的问题 62
    4. 3 LonWorks 通信控制器———神经元芯片 62
    4. 3. 1 概述 62
    4. 3. 2 神经元芯片的结构 63
    4. 3. 3 神经元芯片应用I/ O 68
    4. 4 通信收发器 70
    4. 4. 1 双绞线收发器 70
    4. 4. 2 电力线收发器 71
    4. 4. 3 智能收发器 72
    4. 4. 4 其他收发器 74
    4. 5 路由器和网络接口 75
    4. 5. 1 路由器 75
    4. 5. 2 网络接口 78
    4. 6 LNS 网络技术 82
    4. 6. 1 简介 82
    4. 6. 2 LNS 编程模式与LNS 构架 82
    4. 6. 3 网络服务与LCA 数据库 83
    4. 7 LonWorks 开发工具 85
    4. 7. 1 节点开发工具 85
    4. 7. 2 网络工具 86
    4. 7. 3 LonMaker 和i. LON 100 88

    4. 8 LonWorks 地铁车辆监控应用实例 95
    4. 8. 1 系统概述与总体框架 95
    4. 8. 2 处理器STC 89C52 与外围电路设计 97
    4. 8. 3 神经元芯片和收发器的选择 98
    第4 章习题 99
    第5 章 FF 技术 100
    5. 1 FF 主要技术概述 100
    5. 1. 1 通信模型 102
    5. 1. 2 网络管理与系统管理 116
    5. 1. 3 设备信息文件 124
    5. 2 FF 应用 127
    5. 2. 1 FF 网络设计 127
    5. 2. 2 FF 在市区热网测量系统中的应用 132
    5. 2. 3 FF 在粉煤灰输送中的应用 138
    第5 章习题 140
    第6 章 PROFIBUS 总线技术 141
    6. 1 PROFIBUS 控制系统组成 141
    6. 2 PROFIBUS 基本特性 142
    6. 3 PROFIBUS ̄FMS 145
    6. 4 PROFIBUS ̄DP 147
    6. 5 PROFIBUS ̄PA 150
    6. 6 PROFIBUS 的应用 153
    6. 6. 1 S7 ̄200 PLC 与S7 ̄300 PLC 之间总线通信的实现 153
    6. 6. 2 PROFIBUS 在制冷站监控系统中的应用 158
    第6 章习题 160
    第7 章 CAN 总线技术 161
    7. 1 CAN 总线简介 161
    7. 1. 1 CAN 总线的发展历程 161
    7. 1. 2 CAN 总线的特点 163
    7. 1. 3 CAN 总线的位数值表示与通信距离 163
    7. 2 CAN 技术规范 164
    7. 2. 1 CAN 技术基础 164
    7. 2. 2 报文传输 167
    7. 2. 3 报文滤波与报文校验 173
    7. 2. 4 编码与错误处理 174
    7. 2. 5 故障界定与振荡器容差 174
    7. 2. 6 位定时要求 176
    7. 3 CAN 器件及节点设计 177
    7. 3. 1 独立CAN 控制器 177

    7. 3. 2 CAN 总线收发器———PCA82C250 186
    7. 3. 3 I/ O 器件———P82C150 及节点开发 188
    7. 4 CAN 总线控制系统的应用 190
    7. 4. 1 汽车内部CAN 总线解决方案 190
    7. 4. 2 CAN 总线立体车库控制系统 191
    7. 4. 3 CAN 通信的接口设计与报文设计 192
    第7 章习题 195
    第8 章 AS ̄i 总线技术 196
    8. 1 AS ̄i 总线概述 196
    8. 1. 1 AS ̄i 总线技术特点 196
    8. 1. 2 AS ̄i 总线体系结构 197
    8. 1. 3 AS ̄i 总线传输系统 199
    8. 2 AS ̄i 总线的从机与主机 200
    8. 2. 1 AS ̄i 从机 200
    8. 2. 2 AS ̄i 主机 203
    8. 3 AS ̄i 技术应用 204
    8. 3. 1 AS ̄i 总线系统工业模块和元器件 204
    8. 3. 2 AS ̄i 总线在制冷站辅助控制系统中的应用 210
    第8 章习题 212
    第9 章 工业以太网技术 213
    9. 1 工业以太网技术概述 213
    9. 2 工业以太网协议 215
    9. 3 工业以太网应用 218
    9. 3. 1 PROFINET CBA 技术 218
    9. 3. 2 基于工业以太网的抄表系统 221
    第9 章习题 226
    第10 章 控制网络集成与OPC 技术 227
    10. 1 控制网络集成 227
    10. 1. 1 FCS 和DCS 的集成方法 227
    10. 1. 2 FCS 和Intranet 的集成方法 230
    10. 2 OPC 技术 231
    10. 2. 1 OPC 技术基础 231
    10. 2. 2 基于OPC 技术的系统级集成方法 240
    10. 3 OPC 应用示例 240
    第10 章习题 246
    参考文献 247
  • 内容简介:
    本书以现场总线及控制网络技术为基线,阐述现场总线、计算机网络与控制网络的基本知识,突出控制网络技术的特点与优势。在追踪国内外该领域理论与技术发展的基础上,阐述几种典型现场总线的相关理论知识,深入描述各自的技术特点、通信控制芯片、接口电路以及控制网络的设计与应用等方面的内容。重点介绍了串行通信、LonWorks、FF、PROFIBUS、CAN、AS-i以及工业以太网控制网络与现场总线系统技术,并介绍了控制网络系统的集成技术以及工业数据交换中的OPC技术。
  • 目录:
    前 言
    第1 章 概述 1
    1. 1 现场总线与控制网络简介 1
    1. 1. 1 现场总线 1
    1. 1. 2 控制网络 4
    1. 2 控制网络在企业网络系统中的作用 10
    1. 2. 1 企业网络系统 10
    1. 2. 2 控制网络的地位与作用 12
    1. 3 控制网络的应用现状与标准化 12
    1. 3. 1 应用现状 12
    1. 3. 2 控制网络的标准化 13
    第1 章习题 14
    第2 章 数据通信与控制网络基础 15
    2. 1 数据通信 15
    2. 1. 1 通信系统模型 15
    2. 1. 2 通信系统的性能指标 16
    2. 1. 3 数据编码 17
    2. 1. 4 通信线路的工作方式 20
    2. 1. 5 差错控制 21
    2. 2 通信参考模型 24
    2. 2. 1 OSI 参考模型 24
    2. 2. 2 TCP/ IP 参考模型 26
    2. 2. 3 现场总线的通信模型 28
    2. 3 传输介质与介质访问控制方式 29
    2. 3. 1 传输介质 29
    2. 3. 2 介质的访问控制方式 32
    2. 4 控制网络的特性 34
    2. 4. 1 控制网络的节点 35
    2. 4. 2 控制网络的任务与工作环境 35
    2. 4. 3 控制网络的实时性要求 36
    第2 章习题 37
    第3 章 通用串行端口的数据通信 38
    3. 1 串行通信技术基础 38

    3. 1. 1 串行通信的基本概念 38
    3. 1. 2 串行异步通信数据格式 40
    3. 2 EIA ̄232 ̄D 串行通信接口技术 40
    3. 2. 1 EIA ̄232 ̄D 接口 40
    3. 2. 2 EIA ̄232 ̄D 通信接口的互联 42
    3. 2. 3 EIA ̄232 ̄D 驱动器/接收器 42
    3. 2. 4 EIA ̄232 ̄D 串行通信在温度采集系统中的应用 43
    3. 3 EIA ̄485 串行通信接口技术 49
    3. 3. 1 EIA ̄485 接口 49
    3. 3. 2 EIA ̄485 收发器 50
    3. 3. 3 EIA ̄485 接口的典型应用 51
    3. 3. 4 EIA ̄485 网络互联 52
    第3 章习题 54
    第4 章 LonWorks 控制网络 55
    4. 1 LonWorks 技术特点 55
    4. 2 LonTalk 协议 56
    4. 2. 1 LonTalk 协议简介 56
    4. 2. 2 LonTalk 的各层协议与功能 58
    4. 2. 3 LonTalk 协议其他方面的问题 62
    4. 3 LonWorks 通信控制器———神经元芯片 62
    4. 3. 1 概述 62
    4. 3. 2 神经元芯片的结构 63
    4. 3. 3 神经元芯片应用I/ O 68
    4. 4 通信收发器 70
    4. 4. 1 双绞线收发器 70
    4. 4. 2 电力线收发器 71
    4. 4. 3 智能收发器 72
    4. 4. 4 其他收发器 74
    4. 5 路由器和网络接口 75
    4. 5. 1 路由器 75
    4. 5. 2 网络接口 78
    4. 6 LNS 网络技术 82
    4. 6. 1 简介 82
    4. 6. 2 LNS 编程模式与LNS 构架 82
    4. 6. 3 网络服务与LCA 数据库 83
    4. 7 LonWorks 开发工具 85
    4. 7. 1 节点开发工具 85
    4. 7. 2 网络工具 86
    4. 7. 3 LonMaker 和i. LON 100 88

    4. 8 LonWorks 地铁车辆监控应用实例 95
    4. 8. 1 系统概述与总体框架 95
    4. 8. 2 处理器STC 89C52 与外围电路设计 97
    4. 8. 3 神经元芯片和收发器的选择 98
    第4 章习题 99
    第5 章 FF 技术 100
    5. 1 FF 主要技术概述 100
    5. 1. 1 通信模型 102
    5. 1. 2 网络管理与系统管理 116
    5. 1. 3 设备信息文件 124
    5. 2 FF 应用 127
    5. 2. 1 FF 网络设计 127
    5. 2. 2 FF 在市区热网测量系统中的应用 132
    5. 2. 3 FF 在粉煤灰输送中的应用 138
    第5 章习题 140
    第6 章 PROFIBUS 总线技术 141
    6. 1 PROFIBUS 控制系统组成 141
    6. 2 PROFIBUS 基本特性 142
    6. 3 PROFIBUS ̄FMS 145
    6. 4 PROFIBUS ̄DP 147
    6. 5 PROFIBUS ̄PA 150
    6. 6 PROFIBUS 的应用 153
    6. 6. 1 S7 ̄200 PLC 与S7 ̄300 PLC 之间总线通信的实现 153
    6. 6. 2 PROFIBUS 在制冷站监控系统中的应用 158
    第6 章习题 160
    第7 章 CAN 总线技术 161
    7. 1 CAN 总线简介 161
    7. 1. 1 CAN 总线的发展历程 161
    7. 1. 2 CAN 总线的特点 163
    7. 1. 3 CAN 总线的位数值表示与通信距离 163
    7. 2 CAN 技术规范 164
    7. 2. 1 CAN 技术基础 164
    7. 2. 2 报文传输 167
    7. 2. 3 报文滤波与报文校验 173
    7. 2. 4 编码与错误处理 174
    7. 2. 5 故障界定与振荡器容差 174
    7. 2. 6 位定时要求 176
    7. 3 CAN 器件及节点设计 177
    7. 3. 1 独立CAN 控制器 177

    7. 3. 2 CAN 总线收发器———PCA82C250 186
    7. 3. 3 I/ O 器件———P82C150 及节点开发 188
    7. 4 CAN 总线控制系统的应用 190
    7. 4. 1 汽车内部CAN 总线解决方案 190
    7. 4. 2 CAN 总线立体车库控制系统 191
    7. 4. 3 CAN 通信的接口设计与报文设计 192
    第7 章习题 195
    第8 章 AS ̄i 总线技术 196
    8. 1 AS ̄i 总线概述 196
    8. 1. 1 AS ̄i 总线技术特点 196
    8. 1. 2 AS ̄i 总线体系结构 197
    8. 1. 3 AS ̄i 总线传输系统 199
    8. 2 AS ̄i 总线的从机与主机 200
    8. 2. 1 AS ̄i 从机 200
    8. 2. 2 AS ̄i 主机 203
    8. 3 AS ̄i 技术应用 204
    8. 3. 1 AS ̄i 总线系统工业模块和元器件 204
    8. 3. 2 AS ̄i 总线在制冷站辅助控制系统中的应用 210
    第8 章习题 212
    第9 章 工业以太网技术 213
    9. 1 工业以太网技术概述 213
    9. 2 工业以太网协议 215
    9. 3 工业以太网应用 218
    9. 3. 1 PROFINET CBA 技术 218
    9. 3. 2 基于工业以太网的抄表系统 221
    第9 章习题 226
    第10 章 控制网络集成与OPC 技术 227
    10. 1 控制网络集成 227
    10. 1. 1 FCS 和DCS 的集成方法 227
    10. 1. 2 FCS 和Intranet 的集成方法 230
    10. 2 OPC 技术 231
    10. 2. 1 OPC 技术基础 231
    10. 2. 2 基于OPC 技术的系统级集成方法 240
    10. 3 OPC 应用示例 240
    第10 章习题 246
    参考文献 247
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