现场总线及工业控制网络
作者：汤旻安 等编著
出版时间：2018
丛编项： 普通高等教育电气工程与自动化类“十三五”规划教材
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
Ⅴ
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
Ⅵ
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
Ⅶ
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
