網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)——現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)（第2版）（全國(guó)工程專業(yè)學(xué)位研究生教育國(guó)家級(jí)規(guī)劃教?39
定 價(jià)：39 元
叢書名：全國(guó)工程專業(yè)學(xué)位研究生教育國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材
- 作者：陽(yáng)憲惠 主編
- 出版時(shí)間：2014/6/1
- ISBN：9787302358053
- 出 版 社：清華大學(xué)出版社
- 中圖法分類：TP336
- 頁(yè)碼：269
- 紙張：膠版紙
- 版次：2
- 開本：16開
現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是近年來(lái)測(cè)量控制領(lǐng)域十分活躍的一項(xiàng)新技術(shù)�！毒W(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)：現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)（第2版）/全國(guó)工程專業(yè)學(xué)位研究生教育國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材》從介紹與現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)相關(guān)的基本術(shù)語(yǔ)、基礎(chǔ)知識(shí)開始，較為詳細(xì)地闡述了基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線FF、PROFIBUS、工業(yè)以太網(wǎng)、LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的概貌，并簡(jiǎn)要討論了Modbus、CAN、DeviceNet以及ZigBee無(wú)線短程數(shù)據(jù)通信技術(shù)。全書圍繞解決現(xiàn)場(chǎng)總線控制網(wǎng)絡(luò)在開放性、實(shí)時(shí)性、互操作性、環(huán)境適應(yīng)性等方面面臨的問題，討論多種現(xiàn)場(chǎng)總線在通信參考模型、介質(zhì)訪問控制方式等方面的特點(diǎn)，以及構(gòu)成現(xiàn)場(chǎng)總線節(jié)點(diǎn)與控制網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用技術(shù)。
《網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)：現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)（第2版）/全國(guó)工程專業(yè)學(xué)位研究生教育國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材》是全國(guó)工程碩士研究生的核心教材，也適合大專院校自動(dòng)化、儀表專業(yè)的師生作為教學(xué)參考，還可作為現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品開發(fā)與應(yīng)用系統(tǒng)技術(shù)人員的培訓(xùn)教材。
第2版前言
Foreword
20世紀(jì)末興起的基于現(xiàn)場(chǎng)總線的控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在歷經(jīng)早期的標(biāo)準(zhǔn)大戰(zhàn)與喧囂繁華之后，今天已進(jìn)入平穩(wěn)發(fā)展期�？刂凭W(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為許多企業(yè)網(wǎng)絡(luò)不可或缺的重要組成部分。
作為工程碩士研究生教材的《網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)——現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)》一書再版，一方面得益于我國(guó)工程碩士專業(yè)學(xué)位教育的發(fā)展； 另一方面也得益于控制網(wǎng)絡(luò)歷經(jīng)約20年實(shí)際應(yīng)用與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的歷練后，其核心技術(shù)的積淀。工程碩士的主要培養(yǎng)對(duì)象為企業(yè)的技術(shù)和管理骨干，培養(yǎng)環(huán)節(jié)主要圍繞知識(shí)更新、提高創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問題的能力。本書力圖匯集通信、網(wǎng)絡(luò)、控制領(lǐng)域的主要知識(shí)點(diǎn)，有助于讀者理解、掌握、運(yùn)用和開發(fā)控制網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)，在新產(chǎn)品開發(fā)與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)維護(hù)中提高解決實(shí)際問題的能力。教學(xué)中如能與相關(guān)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)配合，則效果更佳。
感謝清華大學(xué)出版社與王一玲編輯等為本書再版付出的辛勤努力。
陽(yáng)憲惠
2014年4月于芝加哥
第1版前言
Foreword
現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是在測(cè)量控制領(lǐng)域隨著信息技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的一項(xiàng)新技術(shù)，是生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)通信與控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。現(xiàn)場(chǎng)總線控制網(wǎng)絡(luò)與管理經(jīng)營(yíng)層的信息網(wǎng)絡(luò)結(jié)合在一起，構(gòu)成了完整的企業(yè)信息系統(tǒng)，豐富了企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的信息內(nèi)容，為實(shí)現(xiàn)企業(yè)管理控制一體化創(chuàng)造了條件。
現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)近年來(lái)已經(jīng)贏得了廣泛關(guān)注，許多高校都為此開設(shè)了專門課程。本書是在清華大學(xué)自動(dòng)化系相關(guān)課程教學(xué)工作的基礎(chǔ)上編寫的，編寫過(guò)程得到了全國(guó)工程碩士研究生教育核心教材建設(shè)工程工作組的關(guān)心與支持。
本書從分析現(xiàn)場(chǎng)總線控制網(wǎng)絡(luò)在開放性、互操作性、實(shí)時(shí)性、環(huán)境適應(yīng)性方面面臨的問題入手，討論了多種現(xiàn)場(chǎng)總線在通信參考模型、介質(zhì)訪問控制方式等方面的特點(diǎn)，以及構(gòu)成現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)。重點(diǎn)闡述了基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線FF、PROFIBUS、工業(yè)以太網(wǎng)、LonWorks幾種現(xiàn)場(chǎng)總線的技術(shù)概貌，并簡(jiǎn)要介紹了Modbus、CAN、DeviceNet以及ZigBee等。盡管不同類別的現(xiàn)場(chǎng)總線各有特色，但其核心技術(shù)是相通的。作者期望以這幾種有影響力的現(xiàn)場(chǎng)總線為典型代表，讓讀者通過(guò)本書能領(lǐng)略到現(xiàn)場(chǎng)總線百花園的技術(shù)精華。
全書共分8章。第1~5章、第8章由陽(yáng)憲惠編寫； 第6章初稿由鄭州大學(xué)侯維巖老師編寫； 第7章初稿由航天金穗高技術(shù)公司徐琳華等編寫。本書是上述編著者在有關(guān)現(xiàn)場(chǎng)總線的科研與教學(xué)中多年來(lái)工作總結(jié)的成果積累。
現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)還在不斷發(fā)展之中，本書中缺點(diǎn)和不足之處在所難免，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
陽(yáng)憲惠
2008年7月于清華園
第1章 緒論
1.1 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)簡(jiǎn)介
1.1.1 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)與現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)
1.1.2 現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)
1.1.3 現(xiàn)場(chǎng)總線控制網(wǎng)絡(luò)
1.1.4 現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)
1.1.5 全分布式控制系統(tǒng)
1.1.6 現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的地位與作用
1.2 相關(guān)名詞術(shù)語(yǔ)
1.2.1 總線與總線操作
1.2.2 通信設(shè)備
1.2.3 報(bào)文與協(xié)議
1.2.4 通信術(shù)語(yǔ)
1.3 現(xiàn)場(chǎng)總線的技術(shù)發(fā)展
1.3.1 早期的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù) 第1章 緒論
1.1 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)簡(jiǎn)介
1.1.1 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)與現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)
1.1.2 現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)
1.1.3 現(xiàn)場(chǎng)總線控制網(wǎng)絡(luò)
1.1.4 現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)
1.1.5 全分布式控制系統(tǒng)
1.1.6 現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的地位與作用
1.2 相關(guān)名詞術(shù)語(yǔ)
1.2.1 總線與總線操作
1.2.2 通信設(shè)備
1.2.3 報(bào)文與協(xié)議
1.2.4 通信術(shù)語(yǔ)
1.3 現(xiàn)場(chǎng)總線的技術(shù)發(fā)展
1.3.1 早期的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)
1.3.2 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化
1.3.3 現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的特點(diǎn)
1.3.4 現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)與上層網(wǎng)絡(luò)的連接
練習(xí)題
第2章 串行通信與串行通信接口
2.1 通信編碼
2.1.1 數(shù)字編碼與編碼波形
2.1.2 曼徹斯特編碼與差分曼徹斯特編碼
2.1.3 模擬數(shù)據(jù)編碼
2.2 串行通信中的幾個(gè)環(huán)節(jié)
2.2.1 數(shù)據(jù)的串行化與串行傳輸
2.2.2 單字節(jié)數(shù)據(jù)的報(bào)文幀
2.2.3 通信連接與確認(rèn)
2.2.4 串行通信的中斷請(qǐng)求與處理
2.2.5 輪詢
2.2.6 出錯(cuò)處理
2.3 串行通信接口
2.3.1 EIA?232
2.3.2 EIA?485
2.3.3 通用串行總線USB
2.3.4 IEEE 1394
2.4 通信傳輸?shù)牟铄e(cuò)檢測(cè)
2.4.1 傳輸差錯(cuò)的類型
2.4.2 差錯(cuò)檢測(cè)
2.4.3 循環(huán)冗余校驗(yàn)的原理與實(shí)現(xiàn)
2.5 傳輸差錯(cuò)的校正
2.5.1 糾錯(cuò)
2.5.2 自動(dòng)重傳
2.5.3 前向差錯(cuò)糾正
2.5.4 海明碼的編碼
2.5.5 海明碼的錯(cuò)誤檢測(cè)與糾正
2.5.6 多比特錯(cuò)誤的糾正
練習(xí)題
網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)——現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)（第2版）
第3章 控制網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)互連
3.1 控制網(wǎng)絡(luò)
3.1.1 現(xiàn)場(chǎng)總線控制網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
3.1.2 現(xiàn)場(chǎng)總線控制網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)
3.1.3 現(xiàn)場(chǎng)總線控制網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)與工作環(huán)境
3.1.4 現(xiàn)場(chǎng)總線控制網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性要求
3.2 網(wǎng)絡(luò)互連
3.2.1 網(wǎng)絡(luò)互連的通信參考模型
3.2.2 通信參考模型的分層功能
3.2.3 現(xiàn)場(chǎng)總線對(duì)OSI通信參考模型的簡(jiǎn)化
3.2.4 幾種現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)的通信參考模型
3.2.5 網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備
3.3 網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)的種類
3.3.1 雙絞線
3.3.2 屏蔽電纜
3.3.3 同軸電纜
3.3.4 光纜
3.3.5 無(wú)線傳輸
3.4 網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)的性能
3.4.1 傳輸介質(zhì)的頻率特性
3.4.2 介質(zhì)帶寬
3.4.3 信噪比對(duì)信道容量的影響
3.4.4 導(dǎo)線傳輸介質(zhì)的性能參數(shù)
3.5 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?br /> 3.5.1 環(huán)形拓?fù)?br /> 3.5.2 星形拓?fù)?br /> 3.5.3 總線拓?fù)?br /> 3.5.4 樹形拓?fù)?br /> 3.6 網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)的訪問控制
3.6.1 主從通信
3.6.2 載波監(jiān)聽多路訪問／沖突檢測(cè)
3.6.3 載波監(jiān)聽多路訪問／逐位仲裁
3.6.4 令牌
3.6.5 時(shí)分復(fù)用
3.6.6 幾種訪問控制方式的綜合
3.7 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)
3.7.1 局域網(wǎng)操作系統(tǒng)
3.7.2 Netware與NetBEUI
3.7.3 Windows操作系統(tǒng)系列
3.7.4 UNIX
3.7.5 Linux
3.7.6 嵌入式操作系統(tǒng)
練習(xí)題
第4章 基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線FF
4.1 H1的通信參考模型與數(shù)據(jù)編碼
4.1.1 H1的通信參考模型
4.1.2 H1報(bào)文幀的結(jié)構(gòu)
4.1.3 H1報(bào)文幀中的數(shù)據(jù)編碼
4.1.4 H1的通信信號(hào)
4.2 H1的通信調(diào)度
4.2.1 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的類型
4.2.2 鏈路活動(dòng)調(diào)度器LAS
4.2.3 通信調(diào)度的工作過(guò)程
4.2.4 總線上的時(shí)間
4.2.5 通信控制器
4.3 網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)管理
4.3.1 網(wǎng)絡(luò)管理
4.3.2 設(shè)備標(biāo)識(shí)與工作狀態(tài)
4.3.3 系統(tǒng)管理的功能與服務(wù)
4.3.4 系統(tǒng)管理信息庫(kù)SMIB
4.4 功能塊
4.4.1 功能塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能塊連接
4.4.2 功能塊中的用戶應(yīng)用塊
4.4.3 功能塊的塊參數(shù)
4.4.4 功能塊應(yīng)用
4.5 FF的應(yīng)用系統(tǒng)
4.5.1 H1網(wǎng)段的基本組成
4.5.2 H1網(wǎng)段的傳輸介質(zhì)
4.5.3 H1網(wǎng)段的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
4.5.4 網(wǎng)段的連線長(zhǎng)度
4.5.5 H1網(wǎng)段的接地與屏蔽
4.5.6 應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與運(yùn)行
練習(xí)題
第5章 工業(yè)以太網(wǎng)
5.1 工業(yè)以太網(wǎng)簡(jiǎn)介
5.1.1 工業(yè)以太網(wǎng)與以太網(wǎng)
5.1.2 以太網(wǎng)的工業(yè)級(jí)產(chǎn)品
5.1.3 以太網(wǎng)通信的非確定性問題
5.1.4 工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用層的控制功能
5.1.5 以太網(wǎng)的嵌入式控制節(jié)點(diǎn)
5.2 以太網(wǎng)的物理連接與數(shù)據(jù)封裝
5.2.1 以太網(wǎng)的物理連接
5.2.2 以太網(wǎng)的幀格式
5.2.3 以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)封裝
5.3 TCPIP協(xié)議組
5.3.1 TCPIP協(xié)議組的構(gòu)成
5.3.2 IP協(xié)議
5.3.3 用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議
5.3.4 傳輸控制協(xié)議TCP
5.4 實(shí)時(shí)以太網(wǎng)
5.4.1 實(shí)時(shí)以太網(wǎng)及其通信參考模型
5.4.2 實(shí)時(shí)以太網(wǎng)的介質(zhì)訪問控制
5.4.3 IEEE 1588精確時(shí)間同步協(xié)議
5.5 PROFINET
5.5.1 PROFINET的網(wǎng)絡(luò)連接
5.5.2 IO設(shè)備模型及其數(shù)據(jù)交換
5.5.3 組件模型及其數(shù)據(jù)交換
5.5.4 PROFINET通信的實(shí)時(shí)性
5.5.5 PROFINET與其他現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的集成
5.5.6 PROFINET的IP地址管理與數(shù)據(jù)集成
5.6 高速以太網(wǎng)HSE
5.6.1 HSE的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
5.6.2 HSE與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備間的通信
5.6.3 HSE的柔性功能塊
5.6.4 HSE的鏈接設(shè)備
練習(xí)題
第6章 PROFIBUS
6.1 PROFIBUS概述
6.1.1 PROFIBUS的三個(gè)子集
6.1.2 PROFIBUS?DP的相關(guān)版本與行規(guī)
6.1.3 PROFIBUS的通信參考模型
6.1.4 PROFIBUS的主站與從站
6.1.5 PROFIBUS總線訪問控制的特點(diǎn)
6.2 PROFIBUS的通信協(xié)議
6.2.1 PROFIBUS的物理層及其網(wǎng)絡(luò)連接
6.2.2 PROFIBUS的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議
6.2.3 PROFIBUS的令牌環(huán)
6.3 PROFIBUS?DP
6.3.1 PROFIBUS?DP?V0
6.3.2 PROFIBUS?DP的GSD文件
6.3.3 PROFIBUS?DP?V1
6.3.4 PROFIBUS?DP?V2介紹
6.4 PROFIBUS站點(diǎn)的開發(fā)與實(shí)現(xiàn)
6.4.1 PROFIBUS的站點(diǎn)實(shí)現(xiàn)
6.4.2 從站的實(shí)現(xiàn)方案
6.4.3 主站的實(shí)現(xiàn)方案
6.4.4 PROFIBUS的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽器
6.5 PROFIBUS?PA
6.5.1 PROFIBUS?PA的基本特點(diǎn)
6.5.2 DPPA的連接
練習(xí)題
第7章 LonWorks總線
7.1 LonWorks總線的技術(shù)概述
7.1.1 LonWorks總線的技術(shù)組成
7.1.2 LonWorks節(jié)點(diǎn)
7.1.3 路由器(router)
7.1.4 LonWorks的Internet連接設(shè)備
7.1.5 網(wǎng)絡(luò)管理
7.1.6 通信端口
7.2 LonTalk通信協(xié)議
7.2.1 LonTalk協(xié)議概述
7.2.2 LonTalk的物理層
7.2.3 LonTalk的地址命名
7.2.4 LonTalk的數(shù)據(jù)鏈層
7.2.5 LonTalk協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)層
7.2.6 LonTalk協(xié)議的傳輸層和會(huì)話層
7.2.7 LonTalk協(xié)議的表示層和應(yīng)用層
7.2.8 LonTalk協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)診斷
7.2.9 LonTalk協(xié)議的報(bào)文服務(wù)
7.3 收發(fā)器與路由器
7.3.1 雙絞線收發(fā)器
7.3.2 電力線收發(fā)器
7.3.3 其他類型介質(zhì)
7.3.4 路由器
7.4 LonMark對(duì)象與網(wǎng)絡(luò)變量
7.4.1 LonMark對(duì)象和功能模式
7.4.2 配置屬性
7.4.3 網(wǎng)絡(luò)變量
7.4.4 LonMark程序ID
7.5 LonWorks節(jié)點(diǎn)開發(fā)工具
7.5.1 LonBuilder多節(jié)點(diǎn)開發(fā)工具
7.5.2 NodeBuilder節(jié)點(diǎn)開發(fā)工具
7.6 LNS網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)工具
7.6.1 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)LNS
7.6.2 LNS網(wǎng)絡(luò)工具
練習(xí)題
第8章 幾種現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)簡(jiǎn)介
8.1 Modbus
8.1.1 Modbus通信參考模型
8.1.2 串行鏈路的主從通信
8.1.3 站點(diǎn)狀態(tài)與時(shí)序
8.1.4 RTU傳輸模式
8.1.5 ASCII串行傳輸模式
8.1.6 Modbus TCPIP應(yīng)用數(shù)據(jù)單元
8.1.7 Modbus通信網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)
8.2 CAN總線
8.2.1 CAN總線的特點(diǎn)
8.2.2 CAN的通信參考模型
8.2.3 CAN總線報(bào)文幀的類型與結(jié)構(gòu)
8.2.4 CAN的通信控制器與相關(guān)芯片
8.3 DeviceNet
8.3.1 DeviceNet技術(shù)簡(jiǎn)介
8.3.2 DeviceNet的物理層和物理媒體
8.3.3 DeviceNet的對(duì)象模型
8.3.4 DeviceNet的連接與連接標(biāo)識(shí)
8.3.5 DeviceNet的通信方式
8.3.6 DeviceNet的設(shè)備描述
8.4 無(wú)線短程低速數(shù)據(jù)通信技術(shù)ZigBee
8.4.1 ZigBee的技術(shù)特點(diǎn)
8.4.2 ZigBee的通信參考模型
8.4.3 ZigBee的設(shè)備類型
8.4.4 ZigBee的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
8.4.5 ZigBee的設(shè)備地址、尋址與路由
8.4.6 ZigBee的應(yīng)用系統(tǒng)
8.5 現(xiàn)場(chǎng)總線的選擇
練習(xí)題
主要參考文獻(xiàn)
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