第1章 緒論
1.1 工業(yè)自動控制系統(tǒng)歷史
1.1.1 模擬儀表控制系統(tǒng)
1.1.2 直接數(shù)字控制系統(tǒng)
1.1.3 集散控制系統(tǒng)
1.1.4 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)
1.2 工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)特點
1.3 傳統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)——現(xiàn)場總線
1.3.1 現(xiàn)場總線的定義
1.3.2 現(xiàn)場總線的發(fā)展歷程
1.3.3 工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)國際標(biāo)準(zhǔn)
1.4 現(xiàn)代控制網(wǎng)絡(luò)——工業(yè)以太網(wǎng)
1.4.1 工業(yè)以太網(wǎng)定義
1.4.2 工業(yè)以太網(wǎng)的發(fā)展歷程
1.4.3 工業(yè)以太網(wǎng)的特點
1.4.4 工業(yè)以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)
1.4.5 工業(yè)以太網(wǎng)的發(fā)展前景
1.5 常用工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)介紹
1.5.1 基金會現(xiàn)場總線（FF）
1.5.2 PROFIBUS
1.5.3 CIP
1.5.4 Modbus
1.5.5 CAN總線
1.5.6 LonWorks
1.6 工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢

第2章 數(shù)據(jù)通信與計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)
2.1 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述
2.1.1 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)組成
2.1.2 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)
2.2 數(shù)據(jù)編碼技術(shù)
2.2.1 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬信號編碼
2.2.2 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號編碼
2.2.3 數(shù)據(jù)同步方式
2.3 傳輸差錯及其檢測
2.3.1 奇偶校驗碼
2.3.2 校驗和
2.3.3 循環(huán)冗余校驗碼
2.4 工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點
2.4.1 可編程控制器
2.4.2 傳感器與變送器
2.4.3 執(zhí)行器與驅(qū)動器
2.4.4 人機界面
2.4.5 網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備
2.5 通信傳輸介質(zhì)
2.5.1 雙絞線
2.5.2 同軸電纜
2.5.3 光纖
2.5.4 無線傳輸介質(zhì)
2.6 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
2.6.1 星型拓?fù)?br />2.6.2 總線型拓?fù)?br />2.6.3 環(huán)型拓?fù)?br />2.6.4 樹型拓?fù)?br />2.7 網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)的訪問控制方式
2.7.1 載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測
2.7.2 令牌訪問控制方式
2.7.3 時分復(fù)用
2.7.4 輪詢
2.7.5 集總幀方式
2.8 OSI參考模型
2.8.1 OSI參考模型簡介
2.8.2 OSI參考模型的功能劃分
2.8.3 幾種典型控制網(wǎng)絡(luò)的通信模型

第3章 Modbus現(xiàn)場總線
3.1 概述
3.1.1 Modbus的特點
3.1.2 Modbus的通信模型
3.1.3 通用Modbus幀
3.1.4 Modbus通信原理
3.2 Modbus物理層
3.2.1 RS-232接口標(biāo)準(zhǔn)
3.2.2 RS-485接口標(biāo)準(zhǔn)
3.3 Modbus串行鏈路層標(biāo)準(zhǔn)
3.3.1 Modbus的傳輸模式
3.3.2 Modbus差錯檢驗
3.3.3 Modbus的功能碼
3.3.4 Modbus協(xié)議編程實現(xiàn)
3.4 臺達(dá)工業(yè)自動化設(shè)備
3.4.1 臺達(dá)PLC簡介
3.4.2 臺達(dá)觸摸屏
3.4.3 臺達(dá)變頻器
3.5 Modbus系統(tǒng)組態(tài)
3.5.1 WPLSoft軟件介紹
3.5.2 ScreenEditor軟件介紹
3.5.3 PLC與變頻器Modbus通信
實驗1Modbus網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計

第4章 PROFIBUS現(xiàn)場總線
4.1 PROFIBUS概述
4.1.1 PROFIBUS簡介
4.1.2 PROFIBUS的通信參考模型
4.1.3 PROFIBUS的家族成員
4.2 PROFIBUS-DP的通信協(xié)議
4.2.1 PROFIBUS-DP的物理層
4.2.2 PROFIBUS-DP的數(shù)據(jù)鏈路層
4.2.3 PROFIBUS-DP的用戶層
4.3 PROFIBUS-DP設(shè)備簡介
4.3.1 西門子S7-300PLC
4.3.2 遠(yuǎn)程I/O
4.3.3 西門子觸摸屏TP177B
4.4 PROFIBUS-DP系統(tǒng)
4.4.1 STEP7軟件介紹
4.4.2 WinCCflexible軟件介紹
4.4.3 PROFIBUS-DP系統(tǒng)組態(tài)
實驗2PROFIBUS系統(tǒng)設(shè)計

第5章 CAN總線
5.1 CAN總線特點
5.2 CAN總線通信模型
5.2.1 CAN總線的物理層
5.2.2 CAN總線的數(shù)據(jù)鏈路層
5.3 CAN總線幀結(jié)構(gòu)
5.3.1 數(shù)據(jù)幀
5.3.2 遠(yuǎn)程幀
5.3.3 出錯幀
5.3.4 超載幀
5.3.5 幀間空間
5.4 CAN總線的錯誤處理機制
5.4.1 錯誤類型
5.4.2 錯誤界定規(guī)則
5.5 SJA1000CAN控制器
5.5.1 SJA1000引腳功能
5.5.2 SJA1000內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)
5.5.3 SJA1000內(nèi)部存儲區(qū)分配
5.5.4 SJA1000寄存器功能
5.6 CAN總線收發(fā)器PCA82C
5.6.1 PCA82C250引腳功能
5.6.2 PCA82C250內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)
5.6.3 PCA82C250的工作模式
5.7 CAN總線節(jié)點設(shè)計
5.7.1 CAN總線節(jié)點的硬件設(shè)計
5.7.2 CAN總線節(jié)點的軟件設(shè)計
實驗3CAN總線節(jié)點一對一通信實驗

第6章 DeviceNet現(xiàn)場總線
6.1 DeviceNet概述
6.1.1 設(shè)備級的網(wǎng)絡(luò)
6.1.2 DeviceNet的特性
6.1.3 DeviceNet的通信模式
6.2 DeviceNet通信模型
6.2.1 DeviceNet的物理層
6.2.2 DeviceNet的數(shù)據(jù)鏈路層
6.2.3 DeviceNet的應(yīng)用層
6.3 DeviceNet設(shè)備描述
6.3.1 DeviceNet設(shè)備的對象模型
6.3.2 DeviceNet設(shè)備的對象描述
6.3.3 DeviceNet設(shè)備組態(tài)的數(shù)據(jù)源
6.4 DeviceNet連接
6.4.1 重復(fù)MACID檢測
6.4.2 建立連接
6.4.3 DeviceNet預(yù)定義主從連接組
6.4.4 預(yù)定義主從連接的工作過程
6.5 預(yù)定義主從連接實例
6.5.1 顯示信息連接
6.5.2 輪詢連接
6.5.3 位選通連接
6.5.4 狀態(tài)變化連接/循環(huán)連接
6.5.5 多點輪詢連接
6.6 臺達(dá)DeviceNet設(shè)備簡介
6.6.1 臺達(dá)DNET掃描模塊
6.6.2 臺達(dá)DeviceNet遠(yuǎn)程IO適配模塊
6.6.3 DeviceNet通訊轉(zhuǎn)換模塊
6.7 臺達(dá)DeviceNet系統(tǒng)組態(tài)
6.7.1 DeviceNetBuilder軟件介紹
6.7.2 DeviceNet應(yīng)用案例
實驗4DeviceNet系統(tǒng)設(shè)計實驗

第7章 CANopen現(xiàn)場總線
7.1 CANopen概述
7.1.1 CANopen的發(fā)展
7.1.2 CANopen的特性
7.2 CANopen通信模型
7.2.1 CANopen的物理層
7.2.2 CANopen的數(shù)據(jù)鏈路層
7.2.3 CANopen的應(yīng)用層
7.3 臺達(dá)CANopen設(shè)備簡介
7.3.1 臺達(dá)CANopen掃描模塊
7.3.2 臺達(dá)CANopen從站通信轉(zhuǎn)換模塊
7.4 臺達(dá)CANopen系統(tǒng)組態(tài)
7.4.1 CANopen模塊設(shè)置介紹
7.4.2 CANopen應(yīng)用案例
實驗5CANopen系統(tǒng)設(shè)計實驗

第8章 工業(yè)以太網(wǎng)
8.1 工業(yè)以太網(wǎng)簡介
8.1.1 以太網(wǎng)與工業(yè)以太網(wǎng)
8.1.2 工業(yè)以太網(wǎng)的環(huán)境適應(yīng)問題
8.1.3 以太網(wǎng)通信的非確定性問題
8.1.4 實時以太網(wǎng)
8.2 EPA
8.2.1 EPA的主要特點
8.2.2 EPA的通信協(xié)議模型
8.2.3 EPA的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
8.3 PROFINET
8.3.1 PROFINET技術(shù)的起源
8.3.2 PROFINET的主要技術(shù)特點
8.3.3 PROFINET通信
8.3.4 PROFINET與其他現(xiàn)場總線系統(tǒng)的集成
8.4 HSE
8.4.1 HSE的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
8.4.2 HSE與現(xiàn)場設(shè)備間的通信
8.4.3 HSE的柔性功能塊
8.4.4 HSE的鏈接設(shè)備
8.5 Ethernet/IP
8.5.1 Ethernet/IP概述
8.5.2 Ethernet/IP的報文種類
8.5.3 基于Ethernet/IP的工業(yè)以太網(wǎng)組網(wǎng)
8.6 ModbusTCP
8.6.1 ModbusTCP概述
8.6.2 ModbusTCP應(yīng)用數(shù)據(jù)單元
8.6.3 Modbus-RTPS
8.7 臺達(dá)工業(yè)以太網(wǎng)設(shè)備簡介
8.7.1 臺達(dá)工業(yè)以太網(wǎng)通信模塊
8.7.2 臺達(dá)工業(yè)以太網(wǎng)遠(yuǎn)程I/O模塊
8.7.3 臺達(dá)工業(yè)以太網(wǎng)交換機
8.8 臺達(dá)工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)組態(tài)
8.8.1 DCISoft軟件介紹
8.8.2 工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用案例
實驗6工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計實驗

附錄A ASCII碼表
附錄B CAN總線節(jié)點一對一通信參考程序
參考文獻(xiàn)