現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及應(yīng)用 版權(quán)信息
- ISBN:9787560653785
- 條形碼:9787560653785 ; 978-7-5606-5378-5
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現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及應(yīng)用 本書(shū)特色
現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及應(yīng)用教材以任務(wù)驅(qū)動(dòng)項(xiàng)目化教學(xué)為模式進(jìn)行編寫,以現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)的理論知識(shí)、Profibus、CC-Link應(yīng)用及數(shù)據(jù)通信貫穿全教材.
現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及應(yīng)用 內(nèi)容簡(jiǎn)介
現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的自動(dòng)控制技術(shù)。隨著智能化和網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的快速發(fā)展,現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)促進(jìn)了自動(dòng)化領(lǐng)域結(jié)構(gòu)的重大變革,在自動(dòng)化領(lǐng)域中逐步形成了以網(wǎng)絡(luò)集成自動(dòng)化系統(tǒng)為基礎(chǔ)的企業(yè)信息系統(tǒng)。現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)加快了新技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,改善了產(chǎn)品質(zhì)量,降低了成本,極大提高了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 本書(shū)以現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)為基線,重點(diǎn)分析了廣泛應(yīng)用于制造業(yè)自動(dòng)化、流程工業(yè)自動(dòng)化和樓宇自動(dòng)化等領(lǐng)域的PROFIBUS和CC-Link總線基本原理和主從站設(shè)備,在此基礎(chǔ)上詳細(xì)剖析了PROFIBUS和CC-Link網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)建、運(yùn)行和數(shù)據(jù)通信。此外,本書(shū)較全面地介紹了目前很有影響力的基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線、Modbus現(xiàn)場(chǎng)總線、CAN現(xiàn)場(chǎng)總線和LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線的概念、協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用等。
本書(shū)以實(shí)踐導(dǎo)向?yàn)槔砟睿瑢ⅰ袄韺?shí)一體化”貫穿于全書(shū)中,追蹤自動(dòng)化技術(shù)的新發(fā)展與新應(yīng)用,在知識(shí)層面和實(shí)踐應(yīng)用上具有一定的前瞻性和延伸性,可作為高等院校自動(dòng)化專業(yè)的教材,也可作為工程技術(shù)人員的參考用書(shū)。
現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及應(yīng)用 目錄
第1章 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)概述 1
1.1 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展 1
1.2 現(xiàn)場(chǎng)總線的結(jié)構(gòu)、本質(zhì)及特點(diǎn) 5
1.2.1 現(xiàn)場(chǎng)總線的結(jié)構(gòu) 5
1.2.2 現(xiàn)場(chǎng)總線的本質(zhì)特征 5
1.3 現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷程 6
1.3.1 現(xiàn)場(chǎng)總線的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定過(guò)程 6
1.3.2 IEC61158Ed.4標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)成 7
1.3.3 我國(guó)現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)的制定 7
1.4 現(xiàn)場(chǎng)總線對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的
作用及意義 8
1.5 常見(jiàn)的現(xiàn)場(chǎng)總線 8
思考題與練習(xí)題 10
第2章 網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)基礎(chǔ) 11
2.1 數(shù)據(jù)通信技術(shù) 11
2.1.1 總線基礎(chǔ) 11
2.1.2 數(shù)據(jù)與信息 12
2.1.3 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和傳輸介質(zhì) 14
2.2 通信系統(tǒng)的協(xié)議模型 15
2.2.1 ISO/OSI基本參考模型 15
2.2.2 物理層特性及接口標(biāo)準(zhǔn) 17
2.2.3 數(shù)據(jù)鏈路層的功能 19
2.3 差錯(cuò)控制技術(shù) 20
2.3.1 奇偶校驗(yàn)碼 20
2.3.2 循環(huán)冗余碼(CRC) 21
思考題與練習(xí)題 22
第3章 CC-Link現(xiàn)場(chǎng)總線 23
3.1 CC-Link概述 23
3.2 Q系列CC-Link現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的
構(gòu)建 25
3.2.1 Q系列CC-Link的基本結(jié)構(gòu) 25
3.2.2 主站及本地站模塊QJ61BT11 26
3.2.3 從站模塊FX2N-32CCL 29
3.2.4 遠(yuǎn)程I/O模塊 32
3.2.5 具有CC-Link功能的變頻器
內(nèi)置選件 35
3.3 CC-Link現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)
通信結(jié)構(gòu) 39
3.3.1 主站與遠(yuǎn)程I/O的通信結(jié)構(gòu) 39
3.3.2 主站與遠(yuǎn)程設(shè)備站FX2N-32CCL的
通信結(jié)構(gòu) 40
3.3.3 主站與本地站的通信結(jié)構(gòu) 41
3.3.4 主站與變頻器內(nèi)置選件FR-A7NC的
通信結(jié)構(gòu) 44
3.4 基于LPLC和QPLC的CC-Link
?現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用 45
3.4.1 實(shí)訓(xùn)箱中CC-Link現(xiàn)場(chǎng)總線
網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 46
3.4.2 實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目——CC-Link現(xiàn)場(chǎng)
總線控制系統(tǒng)的運(yùn)行 49
思考題與練習(xí)題 57
第4章 PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線 59
4.1 PROFIBUS概述 59
4.1.1 PROFIBUS簡(jiǎn)介 59
4.1.2 PROFIBUS的組成 61
4.1.3 PROFIBUS的通信參考模型 62
4.1.4 PROFIBUS的主站與從站 63
4.1.5 PROFIBUS總線訪問(wèn)控制的
特點(diǎn) 63
4.2 PROFIBUS的通信協(xié)議 64
4.2.1 PROFIBUS的物理層及其
網(wǎng)絡(luò)連接 64
4.2.2 PROFIBUS的數(shù)據(jù)鏈路層 69
4.2.3 PROFIBUS的MAC協(xié)議 71
4.3 PROFIBUS-DP 73
4.3.1 PROFIBUS-DP V0 73
4.3.2 PROFIBUS-DP的GSD文件 76
4.3.3 PROFIBUS-DP V1 77
4.3.4 PROFIBUS-DP V2 79
4.4 PROFIBUS站點(diǎn)的開(kāi)發(fā)與實(shí)現(xiàn) 82
4.4.1 PROFIBUS的站點(diǎn)實(shí)現(xiàn) 82
4.4.2 PROFIBUS的從站實(shí)現(xiàn)方案 88
4.4.3 PROFIBUS的主站實(shí)現(xiàn) 89
4.4.4 PROFIBUS系統(tǒng)的初始化過(guò)程 90
4.4.5 PROFIBUS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中的
常見(jiàn)錯(cuò)誤 91
4.4.6 PROFIBUS的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽(tīng)器 92
4.5 PROFIBUS-PA 92
4.5.1 PROFIBUS-PA的基本特點(diǎn) 92
4.5.2 PROFIBUS-DP/PA的連接接口 93
4.5.3 PROFIBUS-PA總線的安裝 94
4.6 PROFIBUS-DP的應(yīng)用 96
4.6.1 CPU集成PROFIBUS-DP接口
連接遠(yuǎn)程站ET200S 96
4.6.2 通過(guò)PROFIBUS-DP連接
智能從站 100
4.6.3 支持PROFIBUS-DP的
第三方設(shè)備通信 105
思考題與練習(xí)題 108
第5章 基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線 109
5.1 基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線的主要技術(shù)特點(diǎn) 109
5.1.1 基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線的技術(shù)內(nèi)容 109
5.1.2 通信系統(tǒng)的主要組成部分及其
關(guān)系 110
5.1.3 H1協(xié)議數(shù)據(jù)的構(gòu)成與層次 112
5.1.4 FF通信網(wǎng)絡(luò)中的虛擬通信關(guān)系 112
5.2 H1網(wǎng)段的物理連接 114
5.2.1 H1的物理信號(hào)波形 114
5.2.2 H1的信號(hào)編碼 115
5.2.3 H1網(wǎng)段的傳輸介質(zhì)與
拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 116
5.3 H1網(wǎng)段的鏈路活動(dòng)調(diào)度 118
5.3.1 鏈路活動(dòng)調(diào)度器及其功能 118
5.3.2 通信設(shè)備類型 119
5.3.3 鏈路活動(dòng)調(diào)度器的工作過(guò)程 119
5.3.4 鏈路時(shí)間 121
5.4 H1網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)管理與系統(tǒng)管理 121
5.4.1 網(wǎng)絡(luò)管理者與網(wǎng)絡(luò)管理代理 121
5.4.2 網(wǎng)絡(luò)管理代理的虛擬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備 122
5.4.3 通信實(shí)體 123
5.4.4 系統(tǒng)管理概述 124
5.4.5 系統(tǒng)管理的作用 126
5.4.6 系統(tǒng)管理信息庫(kù)及其訪問(wèn) 127
5.4.7 SMK狀態(tài) 128
5.4.8 系統(tǒng)管理服務(wù)和作用過(guò)程 129
5.4.9 地址與地址分配 132
5.5 FF的功能塊 133
5.5.1 功能塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與
功能塊連接 133
5.5.2 功能塊中的用戶應(yīng)用模塊 136
5.5.3 功能塊的塊參數(shù) 137
5.5.4 功能塊服務(wù) 140
5.5.5 功能塊對(duì)象字典 141
5.5.6 功能塊應(yīng)用 143
5.6 設(shè)備描述與設(shè)備描述語(yǔ)言 144
5.6.1 設(shè)備描述 144
5.6.2 設(shè)備描述的參數(shù)分層 144
5.6.3 設(shè)備描述語(yǔ)言 145
5.6.4 設(shè)備描述的開(kāi)發(fā) 146
5.6.5 CFF文件 147
5.7 FF通信控制器與網(wǎng)卡 148
5.7.1 FF的通信控制器FB3050 148
5.7.2 基于FB3050的網(wǎng)卡設(shè)計(jì) 160
5.8 H1的網(wǎng)段配置 163
5.8.1 H1網(wǎng)段的構(gòu)成 163
5.8.2 網(wǎng)段長(zhǎng)度 164
5.8.3 H1網(wǎng)段的接地、屏蔽與
極性 166
思考題與練習(xí)題 166
第6章 Modbus現(xiàn)場(chǎng)總線 167
6.1 Modbus協(xié)議 167
6.1.1 Modbus協(xié)議介紹 167
6.1.2 兩種串行傳輸模式 168
6.1.3 Modbus信息幀 169
6.1.4 錯(cuò)誤校驗(yàn)方法 171
6.2 數(shù)據(jù)和控制功能 172
6.2.1 功能代碼格式 172
6.2.2 控制器支持的功能代碼 174
6.3 Modbus協(xié)議在TCP/IP上的實(shí)現(xiàn) 186
6.3.1 協(xié)議描述 186
6.3.2 功能描述 188
6.3.3 TCP連接管理 190
6.3.4 TCP/IP棧的使用 191
6.3.5 通信應(yīng)用層 193
思考題與練習(xí)題 196
第7章 CAN現(xiàn)場(chǎng)總線 197
7.1 CAN總線的發(fā)展歷史 197
7.1.1 CAN總線的特點(diǎn) 198
7.1.2 CAN標(biāo)準(zhǔn) 198
7.2 CAN總線基本原理 201
7.3 CAN總線報(bào)文幀結(jié)構(gòu) 202
7.4 CAN通信控制器 210
7.4.1 SJA1000特征簡(jiǎn)介 210
7.4.2 CAN節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu) 211
7.4.3 CAN通信的控制 214
7.4.4 CAN通信的功能 217
7.5 基于 CAN 通信的時(shí)間觸發(fā)協(xié)議 218
7.5.l 時(shí)間觸發(fā)與通信確定性 218
7.5.2 TT-CAN 219
7.5.3 FTT-CAN 220
7.5.4 TTP/C 220
7.5.5 ByteFlight 221
7.5.6 FlexRay 221
7.5.7 幾種時(shí)間觸發(fā)協(xié)議的性能比較 222
7.6 CAN總線的下層網(wǎng)段——LIN 223
7.6.1 LIN的主要技術(shù)特點(diǎn) 223
7.6.2 LIN的通信任務(wù)與報(bào)文幀類型 223
7.6.3 LIN的報(bào)文通信 224
7.6.4 LIN總線的應(yīng)用 227
7.7 基于CAN總線的汽車控制網(wǎng)絡(luò)
?——SAEJ1939 227
7.7.1 SAEJ1939規(guī)范 227
7.7.2 SAEJ1939的物理連接與
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?227
7.7.3 SAEJ1939報(bào)文幀的格式與
定義 228
7.7.4 ECU的設(shè)計(jì)說(shuō)明 230
思考題與練習(xí)題 233
第8章 LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù) 234
8.1 LonWorks技術(shù)概述和
?應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 234
8.1.1 LonWorks控制網(wǎng)絡(luò)的
基本組成 235
8.1.2 LonWorks節(jié)點(diǎn) 235
8.1.3 LonWorks路由器 236
8.1.4 LonWorks Internet連接設(shè)備 236
8.1.5 LonWorks網(wǎng)絡(luò)管理 237
8.1.6 LonWorks 技術(shù)的性能特點(diǎn) 238
8.2 LonWorks網(wǎng)絡(luò)中分散式通信
?控制處理器——神經(jīng)元芯片 238
8.2.1 處理單元 239
8.2.2 存儲(chǔ)器 239
8.2.3 輸入/輸出 240
8.2.4 通信端口 240
8.2.5 時(shí)鐘系統(tǒng) 242
8.2.6 睡眠—喚醒機(jī)制 242
8.2.7 Service Pin 242
8.2.8 Watchdog定時(shí)器 243
8.3 通信 243
8.3.1 雙絞線收發(fā)器 243
8.3.2 電力線收發(fā)器 245
8.3.3 路由器 246
8.4 LonTalk協(xié)議 249
8.4.1 LonTalk協(xié)議概要 249
8.4.2 LonTalk協(xié)議結(jié)構(gòu)和相關(guān)內(nèi)容 252
8.4.3 LonTalk的物理層通信協(xié)議 253
8.4.4 LonTalk協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)地址
結(jié)構(gòu)及對(duì)大網(wǎng)絡(luò)的支持 253
8.4.5 LonTalk MAC子層 254
8.4.6 LonTalk 協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)層 256
8.5 面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言 Neuron C 256
8.5.1 定時(shí)器 256
8.5.2 網(wǎng)絡(luò)變量 257
8.5.3 顯式報(bào)文 258
8.5.4 調(diào)度程序 258
8.6 LonWorks的互可操作性 258
8.6.1 LonMark協(xié)會(huì) 259
8.6.2 收發(fā)器和物理信道準(zhǔn)則 259
8.6.3 應(yīng)用程序準(zhǔn)則 259
8.7 LonWorks節(jié)點(diǎn)開(kāi)發(fā)工具 262
8.7.1 多節(jié)點(diǎn)開(kāi)發(fā)工具LonBuilder 262
8.7.2 NodeBuilder3節(jié)點(diǎn)開(kāi)發(fā)工具 263
8.8 LNS網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 264
8.8.1 LNS網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)概述 264
8.8.2 LNS網(wǎng)絡(luò)工具 265
8.9 應(yīng)用系統(tǒng) 266
8.9.1 LonWorks 技術(shù)在樓宇自動(dòng)化
抄表系統(tǒng)中的應(yīng)用 266
8.9.2 LonWorks 技術(shù)在煉油廠原油
罐區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用 268
8.9.3 LonWorks在某鋁電解廠
槽控機(jī)中的應(yīng)用 269
思考題與練習(xí)題 272
附錄 鏈接特殊繼電器和寄存器(SB/SW) 273
參考文獻(xiàn) 288
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現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及應(yīng)用 作者簡(jiǎn)介
有多項(xiàng)淅江省廳科研項(xiàng)目,多項(xiàng)溫州市科技廳及溫職院重點(diǎn)科研項(xiàng)目及企業(yè)項(xiàng)目,多項(xiàng)院重點(diǎn)教改項(xiàng)目,發(fā)表2B論文三篇,國(guó)家核心期刊論文多篇,參編多個(gè)教材其中包括省級(jí)重點(diǎn)教材。