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系统性介绍现场总线和工业以太网技术，注重工程应用技术。
内容简介
本书从科研、教学和工程应用出发，理论联系实际，全面、系统地介绍了现场总线技术、工业以太网技术及其应用系统设计，力求所讲内容具有较强的可移植性、先进性、系统性、应用性、资料开放性，起到举一反三的作用。
全书共分9章，主要内容包括：现场总线与工业以太网概述、CAN现场总线与应用系统设计、CANFD现场总线与应用系统设计、PROFIBUS-DP现场总线、基金会现场总线、CC-Link现场总线与开发应用、DeviceNet现场总线、工业以太网，以及基于现场总线与工业以太网的新型DCS的设计。
作者简介
编著者李正军，山东大学控制科学与工程学院教授，“211工程”重点建设项目“现场总线技术实验室”负责人、控制学院微机课程负责人。中国电气工业协会设备网现场总线分会理事、中华人民共和国机械行业标准《低压电气通信规约》审稿人，全国电器设备网络通信接口标准化委员会委员。
章节目录
版权信息
前言
第1章 现场总线与工业以太网概述
1.1 现场总线概述
1.1.1 现场总线的产生
1.1.2 现场总线的本质
1.1.3 现场总线的特点和优点
1.1.4 现场总线标准的制定
1.1.5 现场总线的现状
1.1.6 现场总线网络的实现
1.2 工业以太网概述
1.2.1 以太网技术
1.2.2 工业以太网技术
1.2.3 工业以太网通信模型
1.2.4 工业以太网的优势
1.2.5 实时以太网
1.2.6 实时工业以太网模型分析
1.2.7 几种实时工业以太网的比较
1.3 企业网络信息集成系统
1.3.1 企业网络信息集成系统的层次结构
1.3.2 现场总线的作用
1.3.3 现场总线与上层网络的互联
1.3.4 现场总线网络集成应考虑的因素
1.4 现场总线简介
1.4.1 FF
1.4.2 CAN和CAN FD
1.4.3 DeviceNet
1.4.4 LonWorks
1.4.5 PROFIBUS
1.4.6 CC-Link
1.4.7 ControlNet
1.4.8 AS-i
1.4.9 P-Net
1.4.10 HART
1.4.11 CIP
1.5 工业以太网简介
1.5.1 EtherCAT
1.5.2 SERCOS
1.5.3 POWERLINK
1.5.4 PROFINET
1.5.5 EPA
1.5.6 HSE
习题
第2章 CAN现场总线与应用系统设计
2.1 CAN的特点
2.2 CAN的技术规范
2.2.1 CAN的基本概念
2.2.2 CAN的分层结构
2.2.3 报文传送和帧结构
2.2.4 错误类型和界定
2.2.5 位定时与同步的基本概念
2.3 CAN独立通信控制器SJA1000
2.3.1 SJA1000内部结构
2.3.2 SJA1000引脚功能
2.3.3 SJA1000工作模式
2.3.4 BasicCAN功能介绍
2.3.5 PeliCAN功能介绍
2.3.6 BasicCAN和PeliCAN的公用寄存器
2.4 CAN总线收发器
2.4.1 PCA82C250/251CAN总线收发器
2.4.2 TJA1051 CAN总线收发器
2.5 CAN总线节点设计实例
2.5.1 CAN总线节点硬件设计
2.5.2 程序设计
2.6 基于PCI总线的CAN智能网络通信适配器的设计
2.6.1 SCADA系统结构
2.6.2 PCI总线概述
2.6.3 PCI控制器CY7C09449PV
2.6.4 CAN智能网络通信适配器的设计
2.7 CAN智能测控节点的设计
2.7.1 CAN智能测控节点的一般结构
2.7.2 FBCAN-8DI八路数字量输入智能节点的设计
2.8 CAN通信转换器的设计
2.8.1 CAN通信转换器概述
2.8.2 STM32F4嵌入式微控制器简介
2.8.3 CAN通信转换器微控制器主电路的设计
2.8.4 CAN通信转换器UART驱动电路的设计
2.8.5 CAN通信转换器CAN总线隔离驱动电路的设计
2.8.6 CAN通信转换器USB接口电路的设计
2.8.7 CAN通信转换器的程序设计
2.9 CANopen
2.9.1 CANopen通信和设备模型
2.9.2 CANopen物理层
2.9.3 CANopen应用层
2.9.4 CANopen设备子协议
2.9.5 CANopen设备与网络
习题
第3章 CAN FD现场总线与应用系统设计
3.1 CAN FD通信协议
3.1.1 CAN FD概述
3.1.2 CAN和CAN FD报文结构
3.1.3 从传统的CAN升级到CAN FD
3.2 CAN FD控制器MCP2517FD
3.2.1 MCP2517FD概述
3.2.2 MCP2517FD的功能
3.2.3 MCP2517FD引脚说明
3.2.4 CAN FD控制器模块
3.2.5 MCP2517FD的存储器构成
3.2.6 MCP2517FD特殊功能寄存器
3.2.7 CAN FD控制器模块SFR
3.2.8 报文存储器
3.2.9 SPI接口
3.2.10 微控制器与MCP2517FD的接口电路
3.3 CAN FD高速收发器TJA1057
3.3.1 TJA1057概述
3.3.2 TJA1057的特点
3.3.3 TJA1057引脚分配
3.3.4 TJA1057高速CAN收发器功能说明
3.4 CAN FD收发器隔离器件HCPL-772X和HCPL-072X
3.4.1 HCPL-772X和HCPL-072X概述
3.4.2 HCPL-772X/072X的特点
3.4.3 HCPL-772X/072X的功能图
3.4.4 HCPL-772X/072X的应用领域
3.4.5 带光电隔离的CAN FD接口电路设计
3.5 MCP2517FD的应用程序设计
3.5.1 MCP2517FD初始化程序
3.5.2 MCP2517FD接收报文程序
3.5.3 MCP2517FD发送报文程序
习题
第4章 PROFIBUS-DP现场总线
4.1 PROFIBUS概述
4.2 PROFIBUS的协议结构
4.2.1 PROFIBUS-DP的协议结构
4.2.2 PROFIBUS-FMS的协议结构
4.2.3 PROFIBUS-PA的协议结构
4.3 PROFIBUS-DP现场总线系统
4.3.1 PROFIBUS-DP的三个版本
4.3.2 PROFIBUS-DP系统组成和总线访问控制
4.3.3 PROFIBUS-DP系统工作过程
4.4 PROFIBUS-DP的通信模型
4.4.1 PROFIBUS-DP的物理层
4.4.2 PROFIBUS-DP的数据链路层（FDL）
4.4.3 PROFIBUS-DP的用户层
4.4.4 PROFIBUS-DP用户接口
4.5 PROFIBUS-DP的总线设备类型和数据通信
4.5.1 概述
4.5.2 DP设备类型
4.5.3 DP设备之间的数据通信
4.5.4 PROFIBUS-DP循环
4.5.5 采用交叉通信的数据交换
4.5.6 设备数据库文件（GSD）
4.6 PROFIBUS通信用ASIC
4.7 PROFIBUS-DP从站通信控制器SPC3
4.7.1 SPC3功能简介
4.7.2 SPC3引脚说明
4.7.3 SPC3存储器分配
4.7.4 PROFIBUS-DP接口
4.7.5 SPC3输入/输出缓冲区的状态
4.7.6 通用处理器总线接口
4.7.7 SPC3的UART接口
4.7.8 PROFIBUS-DP接口
4.8 主站通信网络接口卡CP5611
4.8.1 CP5611网络接口卡主要特点
4.8.2 CP5611与从站通信的过程
4.9 PROFIBUS-DP从站的系统设计
4.9.1 PROFIBUS-DP从站的硬件设计
4.9.2 PROFIBUS-DP从站的软件设计
4.9.3 PMM2000电力网络仪表从站的GSD文件
4.9.4 PROFIBUS-DP从站的测试方法
习题
第5章 基金会现场总线
5.1 基金会现场总线概述
5.1.1 基金会现场总线的主要技术
5.1.2 通信系统的组成及其相互关系
5.1.3 基金会现场总线的通信模型
5.1.4 物理层
5.1.5 数据链路层
5.1.6 现场总线访问子层
5.1.7 现场总线报文规范层
5.1.8 网络管理
5.1.9 系统管理
5.1.10 FF通信控制器
5.2 FF功能块参数
5.2.1 功能块及参数概述
5.2.2 控制变量的计算
5.2.3 块模式参数
5.2.4 量程标定参数
5.2.5 错误状态和警报
5.3 FF的功能块库
5.3.1 转换块和资源块
5.3.2 功能块
5.4 FF的典型功能块
5.4.1 模拟输入功能块AI
5.4.2 模拟输出功能块AO
5.4.3 开关量输入功能块DI
5.4.4 开关量输出功能块DO
5.4.5 PID控制算法功能块PID
5.5 功能块在串级控制设计中的应用
5.5.1 炉温控制系统
5.5.2 串级控制功能块连接
5.5.3 功能块参数设置
习题
第6章 CC-Link现场总线与开发应用
6.1 CC-Link现场网络概述
6.1.1 CC-Link现场网络的组成与特点
6.1.2 CC-Link Safety通信协议
6.1.3 CC-Link Safety系统构成与特点
6.2 CC-Link/CC-Link/LT通信规范
6.3 CC-Link通信协议
6.3.1 CC-Link协议概述
6.3.2 CC-Link物理层
6.3.3 CC-Link数据链路层
6.3.4 CC-Link应用层
6.4 CC-Link IE网络
6.4.1 CC-Link IE Field Basic现场网络
6.4.2 CC-Link IE Control控制网络
6.4.3 CC-Link IE Field现场网络
6.4.4 CC-Link IE TSN
6.5 CC-Link产品的开发流程
6.5.1 选择CC-Link的网络类型
6.5.2 选择CC-Link站的类型
6.5.3 选择CC-Link的开发方法
6.5.4 选择CC-Link的开发对象
6.5.5 CC-Link系列系统配置文件CSP+
6.5.6 SLMP通用协议
6.5.7 CC-Link一致性测试
6.6 CC-Link产品的开发方案
6.6.1 三菱电机开发方案
6.6.2 赫优讯的netX开发方案
6.6.3 HMS的Anybus开发方案
6.6.4 瑞萨电子的LSI开发方案
6.7 CC-Link现场总线的应用
6.7.1 CC-Link应用领域
6.7.2 CC-Link IE/CC-Link应用案例
习题
第7章 DeviceNet现场总线
7.1 DeviceNet概述
7.1.1 DeviceNet的特性
7.1.2 对象模型
7.1.3 DeviceNet网络及对象模型
7.2 DeviceNet连接
7.2.1 DeviceNet关于CAN标识符的使用
7.2.2 建立连接
7.3 DeviceNet报文协议
7.3.1 显式报文
7.3.2 输入/输出报文
7.3.3 分段/重组
7.3.4 重复MAC ID检测协议
7.3.5 设备监测脉冲报文及设备关闭报文
7.4 DeviceNet通信对象分类
7.5 网络访问状态机制
7.5.1 网络访问事件矩阵
7.5.2 重复MAC ID检测
7.5.3 预定义主/从连接组
7.6 指示器和配置开关
7.6.1 指示器
7.6.2 配置开关
7.6.3 指示器和配置开关的物理标准
7.6.4 DeviceNet连接器图标
7.7 DeviceNet的物理层和传输介质
7.7.1 DeviceNet物理层的结构
7.7.2 物理层
7.7.3 传输介质
7.7.4 网络电源配置
7.8 设备描述
7.8.1 对象模型
7.8.2 I/O数据格式
7.8.3 设备配置
7.8.4 扩展的设备描述
7.8.5 设备描述编码机制
7.9 DeviceNet节点的开发
7.9.1 DeviceNet节点的开发步骤
7.9.2 设备描述的规划
7.9.3 设备配置和电子数据文档（EDS）
习题
第8章 工业以太网
8.1 EtherCAT
8.1.1 EtherCAT概述
8.1.2 EtherCAT物理拓扑结构
8.1.3 EtherCAT数据链路层
8.1.4 EtherCAT应用层
8.1.5 EtherCAT系统组成
8.1.6 KUKA机器人应用案例
8.1.7 EtherCAT伺服驱动器控制应用协议
8.2 SERCOS
8.2.1 SERCOS概述
8.2.2 SERCOS协议
8.2.3 SERCOSⅢ的接口实现
8.2.4 SERCOS工业应用
8.3 POWERLINK
8.3.1 POWERLINK的原理
8.3.2 POWERLINK网络拓扑结构
8.3.3 POWERLINK的实现方案
8.3.4 POWERLINK的应用层
8.3.5 POWERLINK在运动控制和过程控制领域的应用案例
8.4 EPA
8.4.1 EPA概述
8.4.2 EPA技术原理
8.4.3 基于EPA的技术开发
8.5 PROFINET
8.5.1 PROFINET部件模型
8.5.2 PROFINET运行期
8.5.3 PROFINET的网络结构
8.5.4 PROFINET与OPC的数据交换
习题
第9章 基于现场总线与工业以太网的新型DCS的设计
9.1 新型DCS概述
9.1.1 通信网络的要求
9.1.2 通信网络控制功能的要求
9.1.3 系统可靠性的要求
9.1.4 其他方面的要求
9.2 现场控制站的组成
9.2.1 2个控制站的DCS结构
9.2.2 DCS测控板卡的类型
9.3 新型DCS通信网络
9.3.1 以太网实际连接网络
9.3.2 双CAN网络
9.4 新型DCS控制卡的硬件设计
9.4.1 控制卡的硬件组成
9.4.2 W5100网络接口芯片
9.4.3 双机冗余电路的设计
9.4.4 存储器扩展电路的设计
9.5 新型DCS控制卡的软件设计
9.5.1 控制卡软件的框架设计
9.5.2 双机热备程序的设计
9.5.3 CAN通信程序的设计
9.5.4 以太网通信程序的设计
9.6 控制算法的设计
9.6.1 控制算法的解析与运行
9.6.2 控制算法的存储与恢复
9.7 8通道模拟量输入板卡（8AI）的设计
9.7.1 8通道模拟量输入板卡的功能概述
9.7.2 8通道模拟量输入板卡的硬件组成
9.7.3 8通道模拟量输入板卡微控制器主电路的设计
9.7.4 8通道模拟量输入板卡的测量与断线检测电路设计
9.7.5 8通道模拟量输入板卡信号调理与通道切换电路的设计
9.7.6 8通道模拟量输入板卡的程序设计
9.8 8通道热电偶输入板卡（8TC）的设计
9.8.1 8通道热电偶输入板卡的功能概述
9.8.2 8通道热电偶输入板卡的硬件组成
9.8.3 8通道热电偶输入板卡的测量与断线检测电路设计
9.8.4 8通道热电偶输入板卡的程序设计
9.9 8通道热电阻输入板卡（8RTD）的设计
9.9.1 8通道热电阻输入板卡的功能概述
9.9.2 8通道热电阻输入板卡的硬件组成
9.9.3 8通道热电阻输入板卡的测量与断线检测电路设计
9.9.4 8通道热电阻输入板卡的程序设计
9.10 4通道模拟量输出板卡（4AO）的设计
9.10.1 4通道模拟量输出板卡的功能概述
9.10.2 4通道模拟量输出板卡的硬件组成
9.10.3 4通道模拟量输出板卡的PWM输出与断线检测电路设计
9.10.4 4通道模拟量输出板卡自检电路设计
9.10.5 4通道模拟量输出板卡输出算法设计
9.11 16通道数字量输入板卡（16DI）的设计
9.11.1 16通道数字量输入板卡的功能概述
9.11.2 16通道数字量输入板卡的硬件组成
9.11.3 16通道数字量输入板卡信号预处理电路的设计
9.11.4 16通道数字量输入板卡信号检测电路的设计
9.12 16通道数字量输出板卡（16DO）的设计
9.12.1 16通道数字量输出板卡的功能概述
9.12.2 16通道数字量输出板卡的硬件组成
9.12.3 16通道数字量输出板卡开漏极输出电路的设计
9.12.4 16通道数字量输出板卡输出自检电路的设计
9.12.5 16通道数字量输出板卡外配电压检测电路的设计
9.13 8通道脉冲量输入板卡（8PI）的设计
9.13.1 8通道脉冲量输入板卡的功能概述
9.13.2 8通道脉冲量输入板卡的硬件组成
参考文献
现场总线及其应用技术（第3版）是2023年由机械工业出版社出版,作者李正军 编著。
得书感谢您对《现场总线及其应用技术（第3版）》关注和支持，如本书内容有不良信息或侵权等情形的，请联系本网站。
