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336千字 字数
2023-06-01 发行日期
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主编推荐语

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。

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
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出版方

机械工业出版社

机械工业出版社是全国优秀出版社，自1952年成立以来，坚持为科技、为教育服务，以向行业、向学校提供优质、权威的精神产品为宗旨，以“服务社会和人民群众需求，传播社会主义先进文化”为己任，产业结构不断完善，已由传统的图书出版向着图书、期刊、电子出版物、音像制品、电子商务一体化延伸，现已发展为多领域、多学科的大型综合性出版社，涉及机械、电工电子、汽车、计算机、经济管理、建筑、ELT、科普以及教材、教辅等领域。