工業數據通信與控制網路

作/譯者：陽憲惠 出版社：清華大學出版社

出版日期：2003年06月

ISBN：9787302062929 [十位:7302062927]

頁數：482 重約：0.680KG

定價：￥45.00

本書力圖全面展現工業數據通信與控制網路的技術概貌，從介紹網路、通信的基礎知識入手，較深入地描述了多種現場匯流排各自的技術特點、規範、通信控制晶元、介面電路以及控制網路的設計與應用，詳細討論了基於FF，CAN，Profibus，LonWorks以及工業乙太網的控制網路技術與系統，介紹了已被列入ISO，IEC國際標準的13種現場匯流排。全書從不同角度共涉及有發展前景和實力的控制網路技術約20種，並介紹了工業數據交換中的OPC技術，反映了工業數據通信與控制網路領域近年來的技術發展。

全書圖文並茂，立足應用。可作為大專院校自動化、電機、機械、石油化工等專業中與測量控制應用相關的課程的教材和教學參考書，也可作為控制網路系統設計和應用人員的培訓教材。

全書從不同角度共涉及有發展前景和實力的控制網路技術約20種，並介紹了工業數據交換中的OPC技術，反映了工業數據通信與控制網路領域近年來的技術發展。

姓名：陽憲惠著

作者簡介：

作品：《現場匯流排技術及其應用》 《現場匯流排技術及其應用》 《網路化控制系統：現場匯流排技術》 《工業數據通信與控制網路》 姓名：陽憲惠 出 版 社：清華大學出版社著

作者簡介：

作品：《工業數據通信與控制網路》 《現場匯流排技術及其應用》

第1章緒論

1.1工業數據通信與控制網路概述

1.1.1控制網路與現場匯流排

1.1.2工業數據通信

1.1.3早期的匯流排技術

1.2網路集成式控制系統

1.2.1控制系統的新型結構

1.2.2網路集成式控制系統的特點

1.2.3控制系統對網路的要求

1.3控制網路在企業網路系統中的地位與作用

1.3.1企業網路系統的層次結構

1.3.2控制網路的地位與作用

1.3.3控制網路與上層網路的連接方式

1.4控制網路的發展與標準化

第2章數據通信基礎

2.13工業數據通信系統的基本組成

2.1.1數據通信系統是硬軟體的結合體

2.1.2廣義通信系統模型

2.1.3發送與接收設備

2.1.4傳輸介質

2.1.5通信軟體

2.2通信系統的性能指標

2.2.1有效性指標

2.2.2可靠性指標

2.2.3通信通道的頻率特性

2.2.4介質帶寬

2.2.5通道容量

2.2.6信噪比對通道容量的影響

2.3數據編碼

2.3.1數字編碼波形

2.3.2模擬數據編碼

2.4數據傳輸方式

2.4.1串列傳輸和并行傳輸

2.4.2同步傳輸與非同步傳輸

2.4.3位同步。字元同步與幀同步

2.5通信線路的工作方式

2.5.1單工通信

2.5.2半雙工通信

2.5.3全雙工通信

2.6信號的傳輸模式

2.6.1基帶傳輸

2.6.2載波傳輸

2.6.3寬頻傳輸

2.6.4非同步轉移模式ATM

2.7差錯控制

2.7.1差錯的檢測方法

2.7.2差錯的糾正方法

2.7.3CRC檢錯碼的工作原理

2.7.4自動重發

第3章控制網路基礎

3.1計算機網路

3.2控制網路

3.2.1控制網路的節點

3.2.2控制網路的任務與工作環境

3.2.3控制網路的實時性要求

3.3網路拓撲

3.3.1環形拓撲

3.3.2星形拓撲

3.3.3匯流排拓撲

3.3.4樹形拓撲

3.4網路的傳輸介質

3.4.1雙絞線

3.4.2同軸電纜

3.4.3光纜

3.4.4無線通信

3.5網路傳輸介質的訪問控制方式

3.5.1載波監聽多路訪問／衝突檢測

3.5.2介質訪問控制的令牌方式

3.5.3時分復用

3.6網路互聯

3.6.1網路互聯的基本概念

3.6.2網路互聯規範

3.6.3網路互聯與操作系統

3.6.4控制網路互聯

3.7網路互聯的通信參考模型

3.7.1開放系統的互聯參考模型

3.7.2OSI參考模型的功能劃分

3.7.3幾種典型控制網路的通信模型

3.8網路互聯設備

3.8.1中繼器

3.8.2網橋

3.8.3路由器

3.8.4網關

第4章通用串列埠的數據通信

4.1串列通信

4.1.1串列通信幀的起始。停止位

4.1.2連接握手

4.1.3確認

4.1.4中斷

4.1.5輪詢

4.1.6差錯檢驗

4.2EIA-232-D的介面標準

4.2.1介面的機械特性

4.2.2介面的電氣特性

4.2.3介面的功能特性

4.2.4EIA-232-D的規程特性

4.2.5DB-9連接器

4.2.6EIA-232-D埠的直接連接

4.3EIA-485

4.3.1EIA-485的技術參數

4.3.2EIA-485的內部電路

4.4EIA-485的埠連接

4.4.1EIA-485的半雙工連接

4.4.2EIA-485的全雙工連接,

4.4.3EIA-232到EIA-485埠的轉換

4.5EIA-485的網路連接

4.5.1網路的機械電氣介面

4.5.2網路拓撲

4.5.3添加地線

4.5.4電氣隔離

4.5.5屏蔽與接地

4.6485網路的主從式通信管理

4.6.1主從協議

4.6.2通用串列協議

4.6.3Modbus與ModbusPlus

第5章CAN通信技術與汽車內部網路

5.1CAN與汽車網路簡介

5.2CAN通信技術

5.2.1CAN的通信參考模型

5.2.2CAN的報文傳送與幀結構

5.2.3錯誤類型和界定

5.2.4位定時與同步

5.2.5CAN匯流排介質裝置

5.3CAN通信控制器

5.3.1CAN通信控制器82C200

5.3.2SJA1000CAN通信控制器

5.3.3Intel82527CAN通信控制器

5.3.4帶有CAN通信控制器的CPU

5.4CAN匯流排收發器與I／O器件

5.4.1CAN匯流排收發器82C250

5.4.2CAN匯流排I／O器件82C150

5.5SAEJ1939汽車內部網路

5.5.1汽車內部網路

5.5.2SAEJ1939規範

5.5.3J1939的物理連接與網路拓撲

5.5.4J1939報文幀的格式與定義

5.5.5ECU的設計說明

5.5.6多網段車輛網路與網路管理

第6章FF通信技術與控制網路

6.1FF的技術特色

6.1.1FF的主要技術

6.1.2通信系統的主要組成部分及其相互關係

6.1.3協議數據的構成與層次

6.1.4FF網路通信中的虛擬通信關係

6.2物理層及控制網路的物理連接

6.2.1物理層的功能

6.2.2物理層的結構

6.2.3傳輸介質

6.2.4FF的物理信號波形

6.2.5基金會現場匯流排的信號編碼

6.2.6H1網段的拓撲結構

6.3FF的鏈路活動調度

6.3.1鏈路活動調度器LAS及其功能

6.3.2通信設備類型

6.3.3數據鏈路協議數據單元DLPDU

6.3.4鏈路活動調度器的工作過程

6.3.5數據傳輸的連接方式

6.3.6鏈路時間

6.4匯流排訪問子層的功能與服務

6.4.1FF通信關係中的端點角色

6.4.2通信傳輸路徑與觸發策略

6.4.3通信關係的建立方式

6.4.4端點的綜合特性

6.4.5匯流排訪問子層的服務及其參數

6.4.6匯流排訪問子層的協議數據單元

6.5現場匯流排報文規範子層

6.5.1對象字典

6.5.2虛擬現場設備

6.5.3聯絡關係管理

6.5.4變數訪問對象及其服務

6.5.5事件服務

6.5.6"域"的上載或下載服務

6.5.7程序調用服務

6.5.8FMS協議數據單元及其編碼

6.6網路管理

6.6.1網路管理者與網路管理代理

6.6.2網路管理代理虛擬現場設備

6.6.3NMA對象與相應的對象服務

6.6.4通信實體

6.7系統管理

6.7.1系統管理概述

6.7.2系統管理的作用

6.7.3系統管理信息庫SMIB及其訪問

6.7.4SMK狀態

6.7.5系統管理服務和作用過程

6.7.6地址與地址分配

6.8功能塊應用進程

6.8.1功能塊的內部結構與功能塊連接

6.8.2功能塊應用進程中的用戶應用塊

6.8.3塊參數

6.8.4功能塊服務

6.8.5功能塊的對象字典

6.8.6功能塊的應用進程

6.9設備描述與設備描述語言

6.9.1設備描述

6.9.2設備描述的參數分層

6.9.3設備描述語言

6.9.4設備描述DD的開發

6.9.5CFF文件

6.10FF通信控制器與網卡

6.10.1FF通信控制器的功能

6.10.2基金會現場匯流排通信控制器晶元

6.10.3基於FB3050通信控制器的網卡設計

6.11FF的網路布線與安裝

6.11.1H1網段的構成

6.11.2匯流排供電與網路配置

6.11.3網路的連接長度

6.11.4網路的接地。屏蔽與極性

6.11.5H1網路的常見故障及檢測工具

6.12FF應用系統,

6.12.1FF應用系統的設計

6.12.2FF應用系統的組態

6.12.3FF應用系統的投運

6.12.4H1與其他異構網段的集成應用

第7章PROFIBUS

7.1概述

7.1.1PROFIBUS基本特性

7.1.2PROFIBUS-DP

7.1.3PROFIBUS-PA

7.1.4PROFIBUS-FMS

7.2PROFIBUS通信協議

7.2.1PROFIBUS與ISO／OSI參考模型

7,2.2PROFIBUS設備配置

7.2.3面向連接的數據交換順序圖

7.3PROFIBUS的實現

7.3.1DP從站單片的實現

7.3.2智能化FMS和DP從站的實現

7.3.3複雜的FMS和DP主站的實現

7.3.4PA現場設備的實現

7.4PROFIBUS控制器ASPC2

7.4.1概述

7.4.2功能概要

7.4.3引腳描述

7.4.4ASIC介面

7.4.5處理器介面

7.4.6串列匯流排介面

7.4.7封裝(P-MQFP100)

7.4.8舉例

7.4.9PROFIBUS介面

7.5PROFINet

第8章LonWorks控制網路

8.1LonWorks技術概述及應用系統結構

8.1.1LonWorks控制網路的基本組成

8.1.2LonWorks節點

8.1.3路由器

8.1.4LonWorksinternet連接設備

8.1.5網路管理

8.1.6LonWorks技術的性能特點

8.2LonWorks網路中分散式通信控制處理器--神經元晶元

8.2.1處理單元

8.2.2存儲器

8.2.3輸入輸出

8.2.4通信埠

8.2.5時鐘系統

8.2.6睡眠-喚醒機制

8.2.7ServicePin

8.2.8Watchdog定時器

8.3通信

8.3.1雙絞線收發器

8.3.2電力線收發器

8.3.3其他類型介質

8.3.4路由器

8.4LonWorks通信協議--LonTalk

8.4.1LonTalk協議概述

8.4.2LonTalk協議的物理層通信協議

8.4.3LonTalk協議的網路地址結構及。對大網路的支持

8.4.4LonTalkMAC子層

8.4.5LonTalk協議的鏈路層

8.4.6LonTalk協議的網路層

8.4.7LonTalk協議的傳輸層和會話層

8.4.8LonTalk協議的表示層和應用層

8.4.9LonTalk協議的網路管理和網路診斷

8.4.10LonTalk協議的報文服務

8.4.11LonTalk網路認證

8.5面向對象的編程語言--NeuronC

8.5.1定時器

8.5.2網路變數

8.5.3顯式報文

8.5.4調度程序

8.5.5附加功能

8.6LonWorks的互操作性

8.6.1LonMark協會

8.6.2收發器和物理通道準則

8.6.3應用程序準則

8.7LonWorks節點開發工具

8.7.1LonBuilder多節點開發工具

8.7.2NodeBuilder節點開發工具

8.8LNS網路操作系統

8.8.1概述

8.8.2LNS網路工具

8.9應用系統

8.9.1LonWorks技術在樓宇自動化抄表系統中的應用

8.9.2LonWorks技術在煉油廠原油罐區監控系統中的應用

8.9.3LonWorks在某鋁電解廠槽控機中的應用

第9章工業乙太網

9.1工業乙太網簡介

9.1.1工業乙太網與乙太網

9.1.2工業乙太網解決非確定性問題的措施

9.1.3乙太網的通信幀結構與數據封裝

9.2乙太網的物理層與MAC子層

9.2.1IEEE802.3與乙太網

9.2.2乙太網物理層

9.2.3乙太網和IEEE802的幀格式

9.3TCP／IP協議組

9.3.1TCP／IP協議組的構成

9.3.2IP協議

9.3.3用戶數據報協議

9.3.4傳輸控制協議TCP

9.3.5簡單網路管理協議SNMP

9.4EtherNet／IP

9.4.1EtherNet／IP的通信參考模型

9.4.2CIP的對象與標識

9.4.3EtherNet／IP的報文種類

9.4.4EtherNet／IP的技術特點

9.5高速乙太網HSE

9.5.1HSE的系統結構

9.5.2HSE與現場設備間的通信

9.5.3HSE的柔性功能塊

9.5.4HSE的鏈接設備

9.6基於Web技術的遠程監控

9.6.1Web技術簡介

9.6.2基於Web的遠程監控系統

9.6.3Web嵌入式工控節點及其遠程監控

9.6.4Web伺服器獨立式遠程監控系統

第10章幾種控制網路的特色技術

10.1ControlNet

10.1.1并行時間域多路存取

10.1.2ControlNet的MAC幀結構

10.1.3通信調度的時間分片方法

10.1.4ControlNet的虛擬令牌

10.1.5ControlNet的顯性報文與隱性報文

10.2WorldFIP

10.2.1WorldFIP技術簡介

10.2.2WorldFIP通信

10.2.3WorldFIP的通信控制器

10.2.4新一代FIP

10.3Interbus的通信特色

10.3.1Interbus簡介

10.3.2識別周期與數據傳輸工作周期

10.3.3Interbus的數據環單總幀協議

10.3.4Interbus的匯流排適配控制板

10.4ASI控制網路

10.4.1ASI的網路構成

10.4.2ASI的主從通信

10.4.3ASI的報文格式

10.4.4主節點的通信功能

10.4.5從節點的通信介面

10.5DeviceNet

10.5.1DeviceNet技術簡介

10.5.2DeviceNet的通信參考模型

10.5.3DeviceNet的物理層和物理媒體

10.5.4DeviceNet的對象模型

10.5.5DeviceNet的連接與連接標識

10.5.6DeviceNet的通信方式

10.5.7DeviceNet的設備描述

10.6幾種匯流排技術簡介

10.6.1SwiftNet

10.6.2HART

10.6.3智能分散式系統SDS

10.6.4Seriplex

10.6.5消費電子匯流排CEBus與X-10

10.6.6光匯流排

10.7藍牙無線微微網

10.7.1藍牙技術簡介

10.7.2藍牙微微網與主從設備

10.7.3藍牙協議和應用行規

10.7.4藍牙設備的通信連接

10.7.5藍牙設備的狀態與狀態轉移

10.7.6藍牙的安全管理

10.7.7藍牙基帶控制器晶元MT1020A

10.7.8藍牙應用系統

10.8控制網路的比較與選擇

第11章工業數據通信中的OPC技術

11.1OPC技術簡介

11.2COM／DCOM

11.3OPC伺服器的對象與介面

11.3.1OPC伺服器對象

11.3.2OPC介面

11.4OPC伺服器的類型

11.4.1OPC數據訪問伺服器

11.4.2OPC報警和事件伺服器

11.4.3OPC歷史數據訪問伺服器

11.4.4OPC批量伺服器

11.5OPC的軟體主板功能

11.6OPC的應用示例

11.6.1不同控制網段之間的數據交換

11.6.2利用OPC連接FCS.DCS與PLC

11.6.3利用OPC增強系統的可擴展性

11.6.4利用OPC訪問監控軟體的專有資料庫

11.6.5OPC與模擬功能和控制軟體的連接

11.7網際網路上的OPC

11.7.1OPC-DCOM方案

11.7.2OPC-XML方案

參考文獻