章 现场总线技术概述 11.1 现场总线技术的发展 11.2 现场总线的结构、本质及特点 51.2.1 现场总线的结构 51.2.2 现场总线的本质特征 51.3 现场总线标准的发展历程 61.3.1 现场总线的国际标准制定过程 61.3.2 IEC61158Ed.4标准的构成 71.3.3 我国现场总线标准的制定 71.4 现场总线对自动控制系统的作用及意义 81.5 常见的现场总线 8思考题与练习题 10第2章 网络与通信技术基础 112.1 数据通信技术 112.1.1 总线基础 112.1.2 数据与信息 122.1.3 拓扑结构和传输介质 142.2 通信系统的协议模型 152.2.1 ISO/OSI基本参考模型 152.2.2 物理层特性及接口标准 172.2.3 数据链路层的功能 192.3 差错控制技术 202.3.1 奇偶校验码 202.3.2 循环冗余码(CRC) 21思考题与练习题 22第3章 CC-Link现场总线 233.1 CC-Link概述 233.2 Q系列CC-Link现场总线系统的构建 253.2.1 Q系列CC-Link的基本结构 253.2.2 主站及本地站模块QJ61BT11 263.2.3 从站模块FX2N-32CCL 293.2.4 远程I/O模块 323.2.5 具有CC-Link功能的变频器内置选件 353.3 CC-Link现场总线控制系统通信结构 393.3.1 主站与远程I/O的通信结构 393.3.2 主站与远程设备站FX2N-32CCL的通信结构 403.3.3 主站与本地站的通信结构 413.3.4 主站与变频器内置选件FR-A7NC的通信结构 443.4 基于LPLC和QPLC的CC-Link？现场总线应用 453.4.1 实训箱中CC-Link现场总线网络系统 463.4.2 实训项目——CC-Link现场总线控制系统的运行 49思考题与练习题 57第4章 PROFIBUS现场总线 594.1 PROFIBUS概述 594.1.1 PROFIBUS简介 594.1.2 PROFIBUS的组成 614.1.3 PROFIBUS的通信参考模型 624.1.4 PROFIBUS的主站与从站 634.1.5 PROFIBUS总线访问控制的特点 634.2 PROFIBUS的通信协议 644.2.1 PROFIBUS的物理层及其网络连接 644.2.2 PROFIBUS的数据链路层 694.2.3 PROFIBUS的MAC协议 714.3 PROFIBUS-DP 734.3.1 PROFIBUS-DP V0 734.3.2 PROFIBUS-DP的GSD文件 764.3.3 PROFIBUS-DP V1 774.3.4 PROFIBUS-DP V2 794.4 PROFIBUS站点的开发与实现 824.4.1 PROFIBUS的站点实现 824.4.2 PROFIBUS的从站实现方案 884.4.3 PROFIBUS的主站实现 894.4.4 PROFIBUS系统的初始化过程 904.4.5 PROFIBUS系统实现中的常见错误 914.4.6 PROFIBUS的网络监听器 924.5 PROFIBUS-PA 924.5.1 PROFIBUS-PA的基本特点 924.5.2 PROFIBUS-DP/PA的连接接口 934.5.3 PROFIBUS-PA总线的安装 944.6 PROFIBUS-DP的应用 964.6.1 CPU集成PROFIBUS-DP接口连接远程站ET200S 964.6.2 通过PROFIBUS-DP连接智能从站 1004.6.3 支持PROFIBUS-DP的第三方设备通信 105思考题与练习题 108第5章 基金会现场总线 1095.1 基金会现场总线的主要技术特点 1095.1.1 基金会现场总线的技术内容 1095.1.2 通信系统的主要组成部分及其关系 1105.1.3 H1协议数据的构成与层次 1125.1.4 FF通信网络中的虚拟通信关系 1125.2 H1网段的物理连接 1145.2.1 H1的物理信号波形 1145.2.2 H1的信号编码 1155.2.3 H1网段的传输介质与拓扑结构 1165.3 H1网段的链路活动调度 1185.3.1 链路活动调度器及其功能 1185.3.2 通信设备类型 1195.3.3 链路活动调度器的工作过程 1195.3.4 链路时间 1215.4 H1网段的网络管理与系统管理 1215.4.1 网络管理者与网络管理代理 1215.4.2 网络管理代理的虚拟现场设备 1225.4.3 通信实体 1235.4.4 系统管理概述 1245.4.5 系统管理的作用 1265.4.6 系统管理信息库及其访问 1275.4.7 SMK状态 1285.4.8 系统管理服务和作用过程 1295.4.9 地址与地址分配 1325.5 FF的功能块 1335.5.1 功能块的内部结构与功能块连接 1335.5.2 功能块中的用户应用模块 1365.5.3 功能块的块参数 1375.5.4 功能块服务 1405.5.5 功能块对象字典 1415.5.6 功能块应用 1435.6 设备描述与设备描述语言 1445.6.1 设备描述 1445.6.2 设备描述的参数分层 1445.6.3 设备描述语言 1455.6.4 设备描述的开发 1465.6.5 CFF文件 1475.7 FF通信控制器与网卡 1485.7.1 FF的通信控制器FB3050 1485.7.2 基于FB3050的网卡设计 1605.8 H1的网段配置 1635.8.1 H1网段的构成 1635.8.2 网段长度 1645.8.3 H1网段的接地、屏蔽与极性 166思考题与练习题 166第6章 Modbus现场总线 1676.1 Modbus协议 1676.1.1 Modbus协议介绍 1676.1.2 两种串行传输模式 1686.1.3 Modbus信息帧 1696.1.4 错误校验方法 1716.2 数据和控制功能 1726.2.1 功能代码格式 1726.2.2 控制器支持的功能代码 1746.3 Modbus协议在TCP/IP上的实现 1866.3.1 协议描述 1866.3.2 功能描述 1886.3.3 TCP连接管理 1906.3.4 TCP/IP栈的使用 1916.3.5 通信应用层 193思考题与练习题 196第7章 CAN现场总线 1977.1 CAN总线的发展历史 1977.1.1 CAN总线的特点 1987.1.2 CAN标准 1987.2 CAN总线基本原理 2017.3 CAN总线报文帧结构 2027.4 CAN通信控制器 2107.4.1 SJA1000特征简介 2107.4.2 CAN节点结构 2117.4.3 CAN通信的控制 2147.4.4 CAN通信的功能 2177.5 基于 CAN 通信的时间触发协议 2187.5.l 时间触发与通信确定性 2187.5.2 TT-CAN 2197.5.3 FTT-CAN 2207.5.4 TTP/C 2207.5.5 ByteFlight 2217.5.6 FlexRay 2217.5.7 几种时间触发协议的性能比较 2227.6 CAN总线的下层网段——LIN 2237.6.1 LIN的主要技术特点 2237.6.2 LIN的通信任务与报文帧类型 2237.6.3 LIN的报文通信 2247.6.4 LIN总线的应用 2277.7 基于CAN总线的汽车控制网络？——SAEJ1939 2277.7.1 SAEJ1939规范 2277.7.2 SAEJ1939的物理连接与网络拓扑 2277.7.3 SAEJ1939报文帧的格式与定义 2287.7.4 ECU的设计说明 230思考题与练习题 233第8章 LonWorks现场总线技术 2348.1 LonWorks技术概述和？应用系统结构 2348.1.1 LonWorks控制网络的基本组成 2358.1.2 LonWorks节点 2358.1.3 LonWorks路由器 2368.1.4 LonWorks Internet连接设备 2368.1.5 LonWorks网络管理 2378.1.6 LonWorks 技术的性能特点 2388.2 LonWorks网络中分散式通信？控制处理器——神经元芯片 2388.2.1 处理单元 2398.2.2 存储器 2398.2.3 输入/输出 2408.2.4 通信端口 2408.2.5 时钟系统 2428.2.6 睡眠—唤醒机制 2428.2.7 Service Pin 2428.2.8 Watchdog定时器 2438.3 通信 2438.3.1 双绞线收发器 2438.3.2 电力线收发器 2458.3.3 路由器 2468.4 LonTalk协议 2498.4.1 LonTalk协议概要 2498.4.2 LonTalk协议结构和相关内容 2528.4.3 LonTalk的物理层通信协议 2538.4.4 LonTalk协议的网络地址结构及对大网络的支持 2538.4.5 LonTalk MAC子层 2548.4.6 LonTalk 协议的网络层 2568.5 面向对象的编程语言 Neuron C 2568.5.1 定时器 2568.5.2 网络变量 2578.5.3 显式报文 2588.5.4 调度程序 2588.6 LonWorks的互可操作性 2588.6.1 LonMark协会 2598.6.2 收发器和物理信道准则 2598.6.3 应用程序准则 2598.7 LonWorks节点开发工具 2628.7.1 多节点开发工具LonBuilder 2628.7.2 NodeBuilder3节点开发工具 2638.8 LNS网络操作系统 2648.8.1 LNS网络操作系统概述 2648.8.2 LNS网络工具 2658.9 应用系统 2668.9.1 LonWorks 技术在楼宇自动化抄表系统中的应用 2668.9.2 LonWorks 技术在炼油厂原油罐区监控系统中的应用 2688.9.3 LonWorks在某铝电解厂槽控机中的应用 269思考题与练习题 272附录 链接特殊继电器和寄存器(SB/SW) 273参考文献 288

本书以现场总线网络为基线，重点分析了广泛应用于制造业自动化、流程工业自动化和楼宇自动化等领域的PROFIBUS和CC-Link总线基本原理和主从站设备，在此基础上详细剖析了PROFIBUS和CC-Link网络系统的构建、运行和数据通信。此外，本书较全面地介绍了目前很有影响力的基金会现