现场总线网络化多轴运动控制系统研究与应用

现场总线技术是测量与控制领域的新技术。《现场总线技术与应用》系统地介绍了现场总线技术的产生背景、理论与技术基础，深入揭示了导致现场总线标准多样化的媒体访问控制技术，并将现有20多种总线国际标准划分为I/O位传输现场总线、设备现场总线、狭义现场总线和工业以太网4个大类，从总线的技术特点、规范、总线接口电路设计及现场总线控制系统设计与应用等方面，较全面地阐述了4类总线的典型代表CAN、Profibus、FF-H1和FF-HSE，同时也给出了其他总线标准的技术要点和区别。

全书共分9章，每章配有习题。内容由浅入深，避免了概念上的跳跃，较为系统和完整地反映了现场总线技术的最新发展状况。

第1章 绪论

1.1 现场总线技术简介

1.1.1 现场总线技术与现场总线系统

1.1.2 现场总线数据通信系统

1.1.3 现场总线控制网络

1.1.4 现场总线网络化控制系统

1.1.5 全分布式控制系统

1.1.6 现场总线系统在企业网络中的地位与作用

1.2 相关名词术语

1.2.1 总线与总线操作

1.2.2 通信设备

1.2.3 报文与协议

1.2.4 通信术语

1.3 现场总线的技术发展

1.3.1 早期的现场总线技术

1.3.2 现场总线技术的标准化

1.3.3 现场总线系统的特点

1.3.4 现场总线网络与上层网络的连接

练习题

第2章 串行通信与串行通信接口

2.1 通信编码

2.1.1 数字编码与编码波形

2.1.2 曼彻斯特编码与差分曼彻斯特编码

2.1.3 模拟数据编码

2.2 串行通信中的几个环节

2.2.1 数据的串行化与串行传输

2.2.2 单字节数据的报文帧

2.2.3 通信连接与确认

2.2.4 串行通信的中断请求与处理

2.2.5 轮询

2.2.6 出错处理

2.3 串行通信接口

2.3.1 EIA?232

2.3.2 EIA?485

2.3.3 通用串行总线USB

2.3.4 IEEE 1394

2.4 通信传输的差错检测

2.4.1 传输差错的类型

2.4.2 差错检测

2.4.3 循环冗余校验的原理与实现

2.5 传输差错的校正

2.5.1 纠错

2.5.2 自动重传

2.5.3 前向差错纠正

2.5.4 海明码的编码

2.5.5 海明码的错误检测与纠正

2.5.6 多比特错误的纠正

练习题

第3章 控制网络与网络互连

3.1 控制网络

3.1.1 现场总线控制网络与计算机网络

3.1.2 现场总线控制网络的节点

3.1.3 现场总线控制网络的任务与工作环境

3.1.4 现场总线控制网络的实时性要求

3.2 网络互连

3.2.1 网络互连的通信参考模型

3.2.2 通信参考模型的分层功能

3.2.3 现场总线对OSI通信参考模型的简化

3.2.4 几种现场总线网络的通信参考模型

3.2.5 网络互连设备

3.3 网络传输介质的种类

3.3.1 双绞线

3.3.2 屏蔽电缆

3.3.3 同轴电缆

3.3.4 光缆

3.3.5 无线传输

3.4 网络传输介质的性能

3.4.1 传输介质的频率特性

3.4.2 介质带宽

3.4.3 信噪比对信道容量的影响

3.4.4 导线传输介质的性能参数

3.5 网络拓扑

3.5.1 环形拓扑

3.5.2 星形拓扑

3.5.3 总线拓扑

3.5.4 树形拓扑

3.6 网络传输介质的访问控制

3.6.1 主从通信

3.6.2 载波监听多路访问/冲突检测

3.6.3 载波监听多路访问/逐位仲裁

3.6.4 令牌

3.6.5 时分复用

3.6.6 几种访问控制方式的综合

3.7 网络操作系统

3.7.1 局域网操作系统

3.7.2 Netware与NetBEUI

3.7.3 Windows操作系统系列

3.7.4 UNIX

3.7.5 Linux

3.7.6 嵌入式操作系统

练习题

第4章 基金会现场总线FF

第5章 工业以太网

第6章 PROFIBUS

第7章 LonWorks总线

第8章 几种现场总线技术简介

主要参考文献

第1篇 基础理论

第1章 现场总线与分布式控制系统

1.1 现场总线的概念

1.2 工业控制系统的发展

1.3 现场总线控制系统

1.3.1 现场总线控制系统的结构

1.3.2 现场总线控制系统的特点

1.4 现场总线技术

1.4.1 基金会现场总线

1.4.2Lonworks

1.4.3Profibus

1.4.4HART

1.4.5CAN

1.5CAN-bus总线

第2章 CAN-bus现场总线规范介绍

2.1 简介

2.2 基本概念

2.3 报文传输

2.3.1 帧格式

2.3.2帧类型

2.3.3 关于帧格式的符合性

2.3.4 发送器/接收器的定义

2.4 报文滤波

2.5 报文校验

2.6 编码

2.7 错误处理

2.7.1 错误检测

2.7.2 错误标定

2.8 故障界定

2.9 振荡器容差

2.10 位定时要求

第3章 CAN-bus物理层

3.1物理信号

3.1.1 位表示

3.1.2 位定时和位同步

3.1.3 位定时段的规格

3.1.4 振荡器误差

3.1.5 数据速率与总线长度的关系

3.2 传输介质

3.2.1 电气传输介质

3.2.2 双绞线传输介质

3.2.3 光学传输介质

3.3 网络拓扑结构

3.3.1CAN继器

3.3.2CAN网桥

3.3.3CAN集线器

3.3.4CAN网关

3.4 总线介质访问

3.5 物理层标准

3.5.1ISOll898-2标准

3.5.2符合ISO11898-3标准的容错总线接口

3.5.3SAEJ2411标准

3.5.4ISO11992标准

3.6 改善电磁兼容性的措施

3.6.1 增加电阻值抑制共模干扰

3.6.2 分开的总线终端

3.6.3 斜率控制

第4章 CAN-bus应用层协议

4.1CAN-bus应用层协议简介

4.1.1 什么是应用层协议

4.1.2为什么要构建应用层协议

4.2常用的CAN-bus应用层协议介绍

4.2.1 DeviceNet协议

……

第2篇iCAN功能模块

第5章iCAN系列功能模块

第6章iCAN-4050DI/DO功能模块

第7章iCAN-2404Relay功能模块

第8章iCAN-4017AI功能模块

第9章iCAN-4400AO功能模块

第10章iCAN-5303RTD功能模块

第11章iCAN-6202Thermocouple功能模块

第12章iCAN-7202Counter/Frequency功能模块

第13章iCAN-7408Counter功能模块

第3篇应用实践

第14章如何建立一个iCAN网络

第15章基于iCAN网络的分布式控制系统

第16章嵌入式领域的CAN-bus主控节点开发

第17章组态环境下CAN-bus网络的开发

附录ACAN-bus2.0规范的术语解释

附录BCAN-bus应用的名词术语

附录C现场总线iCAN教学实验开发平台

参考文献