本书力图全面展现工业数据通信与控制网路的技术概貌，从介绍网路、通信的基础知识入手，较深入地描述了多种现场汇流排各自的技术特点、规範、通信控制晶片、接口电路以及控制网路的设计与套用，详细讨论了基于FF，CAN，Profibus，LonWorks以及工业乙太网的控制网路技术与系统，介绍了已被列入ISO，IEC国际标準的13种现场汇流排。全书从不同角度共涉及有发展前景和实力的控制网路技术约20种，并介绍了工业数据交换中的OPC技术，反映了工业数据通信与控制网路领域近年来的技术发展。

全书图文并茂，立足套用。可作为大专院校自动化、电机、机械、石油化工等专业中与测量控制套用相关的课程的教材和教学参考书，也可作为控制网路系统设计和套用人员的培训教材。

姓名：阳宪惠着

作者简介：

作品：《现场汇流排技术及其套用》 《现场汇流排技术及其套用》 《网路化控制系统:现场汇流排技术》 《工业数据通信与控制网路》 姓名：阳宪惠 出 版 社：清华大学出版社着

作者简介：

作品：《工业数据通信与控制网路》 《现场汇流排技术及其套用》

第1章绪论

1.1工业数据通信与控制网路概述

1.1.1控制网路与现场汇流排

1.1.2工业数据通信

1.1.3早期的汇流排技术

1.2网路集成式控制系统

1.2.1控制系统的新型结构

1.2.2网路集成式控制系统的特点

1.2.3控制系统对网路的要求

1.3控制网路在企业网路系统中的地位与作用

1.3.1企业网路系统的层次结构

1.3.2控制网路的地位与作用

1.3.3控制网路与上层网路的连线方式

1.4控制网路的发展与标準化

第2章数据通信基础

2.13工业数据通信系统的基本组成

2.1.1数据通信系统是硬软体的结合体

2.1.2广义通信系统模型

2.1.3传送与接收设备

2.1.4传输介质

2.1.5通信软体

2.2通信系统的性能指标

2.2.1有效性指标

2.2.2可靠性指标

2.2.3通信信道的频率特性

2.2.4介质频宽

2.2.5信道容量

2.2.6信噪比对信道容量的影响

2.3数据编码

2.3.1数字编码波形

2.3.2模拟数据编码

2.4数据传输方式

2.4.1串列传输和并行传输

2.4.2同步传输与异步传输

2.4.3位同步.字元同步与帧同步

2.5通信线路的工作方式

2.5.1单工通信

2.5.2半双工通信

2.5.3全双工通信

2.6信号的传输模式

2.6.1基带传输

2.6.2载波传输

2.6.3宽频传输

2.6.4异步转移模式ATM

2.7差错控制

2.7.1差错的检测方法

2.7.2差错的纠正方法

2.7.3CRC检错码的工作原理

2.7.4自动重发

第3章控制网路基础

3.1计算机网路

3.2控制网路

3.2.1控制网路的节点

3.2.2控制网路的任务与工作环境

3.2.3控制网路的实时性要求

3.3网路拓扑

3.3.1环形拓扑

3.3.2星形拓扑

3.3.3汇流排拓扑

3.3.4树形拓扑

3.4网路的传输介质

3.4.1双绞线

3.4.2同轴电缆

3.4.3光缆

3.4.4无线通信

3.5网路传输介质的访问控制方式

3.5.1载波监听多路访问/冲突检测

3.5.2介质访问控制的令牌方式

3.5.3时分复用

3.6网路互联

3.6.1网路互联的基本概念

3.6.2网路互联规範

3.6.3网路互联与作业系统

3.6.4控制网路互联

3.7网路互联的通信参考模型

3.7.1开放系统的互联参考模型

3.7.2OSI参考模型的功能划分

3.7.3几种典型控制网路的通信模型

3.8网路互联设备

3.8.1中继器

3.8.2网桥

3.8.3路由器

3.8.4网关

第4章通用串列连线埠的数据通信

4.1串列通信

4.1.1串列通信帧的起始.停止位

4.1.2连线握手

4.1.3确认

4.1.4中断

4.1.5轮询

4.1.6差错检验

4.2EIA-232-D的接口标準

4.2.1接口的机械特性

4.2.2接口的电气特性

4.2.3接口的功能特性

4.2.4EIA-232-D的规程特性

4.2.5DB-9连线器

4.2.6EIA-232-D连线埠的直接连线

4.3EIA-485

4.3.1EIA-485的技术参数

4.3.2EIA-485的内部电路

4.4EIA-485的连线埠连线

4.4.1EIA-485的半双工连线

4.4.2EIA-485的全双工连线,

4.4.3EIA-232到EIA-485连线埠的转换

4.5EIA-485的网路连线

4.5.1网路的机械电气接口

4.5.2网路拓扑

4.5.3添加地线

4.5.4电气隔离

4.5.5禁止与接地

4.6485网路的主从式通信管理

4.6.1主从协定

4.6.2通用串列协定

4.6.3Modbus与ModbusPlus

第5章CAN通信技术与汽车内部网路

5.1CAN与汽车网路简介

5.2CAN通信技术

5.2.1CAN的通信参考模型

5.2.2CAN的报文传送与帧结构

5.2.3错误类型和界定

5.2.4位定时与同步

5.2.5CAN汇流排介质装置

5.3CAN通信控制器

5.3.1CAN通信控制器82C200

5.3.2SJA1000CAN通信控制器

5.3.3Intel82527CAN通信控制器

5.3.4带有CAN通信控制器的CPU

5.4CAN汇流排收发器与I/O器件

5.4.1CAN汇流排收发器82C250

5.4.2CAN汇流排I/O器件82C150

5.5SAEJ1939汽车内部网路

5.5.1汽车内部网路

5.5.2SAEJ1939规範

5.5.3J1939的物理连线与网路拓扑

5.5.4J1939报文帧的格式与定义

5.5.5ECU的设计说明

5.5.6多网段车辆网路与网路管理

第6章FF通信技术与控制网路

6.1FF的技术特色

6.1.1FF的主要技术

6.1.2通信系统的主要组成部分及其相互关係

6.1.3协定数据的构成与层次

6.1.4FF网路通信中的虚拟通信关係

6.2物理层及控制网路的物理连线

6.2.1物理层的功能

6.2.2物理层的结构

6.2.3传输介质

6.2.4FF的物理信号波形

6.2.5基金会现场汇流排的信号编码

6.2.6H1网段的拓扑结构

6.3FF的链路活动调度

6.3.1链路活动调度器LAS及其功能

6.3.2通信设备类型

6.3.3数据链路协定数据单元DLPDU

6.3.4链路活动调度器的工作过程

6.3.5数据传输的连线方式

6.3.6链路时间

6.4汇流排访问子层的功能与服务

6.4.1FF通信关係中的端点角色

6.4.2通信传输路径与触发策略

6.4.3通信关係的建立方式

6.4.4端点的综合特性

6.4.5汇流排访问子层的服务及其参数

6.4.6汇流排访问子层的协定数据单元

6.5现场汇流排报文规範子层

6.5.1对象字典

6.5.2虚拟现场设备

6.5.3联络关係管理

6.5.4变数访问对象及其服务

6.5.5事件服务

6.5.6"域"的上载或下载服务

6.5.7程式调用服务

6.5.8FMS协定数据单元及其编码

6.6网路管理

6.6.1网路管理者与网路管理代理

6.6.2网路管理代理虚拟现场设备

6.6.3NMA对象与相应的对象服务

6.6.4通信实体

6.7系统管理

6.7.1系统管理概述

6.7.2系统管理的作用

6.7.3系统管理信息库SMIB及其访问

6.7.4SMK状态

6.7.5系统管理服务和作用过程

6.7.6地址与地址分配

6.8功能块套用进程

6.8.1功能块的内部结构与功能块连线

6.8.2功能块套用进程中的用户套用块

6.8.3块参数

6.8.4功能块服务

6.8.5功能块的对象字典

6.8.6功能块的套用进程

6.9设备描述与设备描述语言

6.9.1设备描述

6.9.2设备描述的参数分层

6.9.3设备描述语言

6.9.4设备描述DD的开发

6.9.5CFF档案

6.10FF通信控制器与网卡

6.10.1FF通信控制器的功能

6.10.2基金会现场汇流排通信控制器晶片

6.10.3基于FB3050通信控制器的网卡设计

6.11FF的网路布线与安装

6.11.1H1网段的构成

6.11.2汇流排供电与网路配置

6.11.3网路的连线长度

6.11.4网路的接地.禁止与极性

6.11.5H1网路的常见故障及检测工具

6.12FF套用系统,

6.12.1FF套用系统的设计

6.12.2FF套用系统的组态

6.12.3FF套用系统的投运

6.12.4H1与其他异构网段的集成套用

第7章PROFIBUS

7.1概述

7.1.1PROFIBUS基本特性

7.1.2PROFIBUS-DP

7.1.3PROFIBUS-PA

7.1.4PROFIBUS-FMS

7.2PROFIBUS通信协定

7.2.1PROFIBUS与ISO/OSI参考模型

7,2.2PROFIBUS设备配置

7.2.3面向连线的数据交换顺序图

7.3PROFIBUS的实现

7.3.1DP从站单片的实现

7.3.2智慧型化FMS和DP从站的实现

7.3.3複杂的FMS和DP主站的实现

7.3.4PA现场设备的实现

7.4PROFIBUS控制器ASPC2

7.4.1概述

7.4.2功能概要

7.4.3引脚描述

7.4.4ASIC接口

7.4.5处理器接口

7.4.6串列汇流排接口

7.4.7封装(P-MQFP100)

7.4.8举例

7.4.9PROFIBUS接口

7.5PROFINet

第8章LonWorks控制网路

8.1LonWorks技术概述及套用系统结构

8.1.1LonWorks控制网路的基本组成

8.1.2LonWorks节点

8.1.3路由器

8.1.4LonWorksinternet连线设备

8.1.5网路管理

8.1.6LonWorks技术的性能特点

8.2LonWorks网路中分散式通信控制处理器--神经元晶片

8.2.1处理单元

8.2.2存储器

8.2.3输入输出

8.2.4通信连线埠

8.2.5时钟系统

8.2.6睡眠-唤醒机制

8.2.7ServicePin

8.2.8Watchdog定时器

8.3通信

8.3.1双绞线收发器

8.3.2电力线收发器

8.3.3其他类型介质

8.3.4路由器

8.4LonWorks通信协定--LonTalk

8.4.1LonTalk协定概述

8.4.2LonTalk协定的物理层通信协定

8.4.3LonTalk协定的网路地址结构及.对大网路的支持

8.4.4LonTalkMAC子层

8.4.5LonTalk协定的链路层

8.4.6LonTalk协定的网路层

8.4.7LonTalk协定的传输层和会话层

8.4.8LonTalk协定的表示层和套用层

8.4.9LonTalk协定的网路管理和网路诊断

8.4.10LonTalk协定的报文服务

8.4.11LonTalk网路认证

8.5面向对象的程式语言--NeuronC

8.5.1定时器

8.5.2网路变数

8.5.3显式报文

8.5.4调度程式

8.5.5附加功能

8.6LonWorks的互操作性

8.6.1LonMark协会

8.6.2收发器和物理信道準则

8.6.3应用程式準则

8.7LonWorks节点开发工具

8.7.1LonBuilder多节点开发工具

8.7.2NodeBuilder节点开发工具

8.8LNS网路作业系统

8.8.1概述

8.8.2LNS网路工具

8.9套用系统

8.9.1LonWorks技术在楼宇自动化抄表系统中的套用

8.9.2LonWorks技术在炼油厂原油罐区监控系统中的套用

8.9.3LonWorks在某铝电解厂槽控机中的套用

第9章工业乙太网

9.1工业乙太网简介

9.1.1工业乙太网与乙太网

9.1.2工业乙太网解决非确定性问题的措施

9.1.3乙太网的通信帧结构与数据封装

9.2乙太网的物理层与MAC子层

9.2.1IEEE802.3与乙太网

9.2.2乙太网物理层

9.2.3乙太网和IEEE802的帧格式

9.3TCP/IP协定组

9.3.1TCP/IP协定组的构成

9.3.2IP协定

9.3.3用户数据报协定

9.3.4传输控制协定TCP

9.3.5简单网路管理协定SNMP

9.4EtherNet/IP

9.4.1EtherNet/IP的通信参考模型

9.4.2CIP的对象与标识

9.4.3EtherNet/IP的报文种类

9.4.4EtherNet/IP的技术特点

9.5高速乙太网HSE

9.5.1HSE的系统结构

9.5.2HSE与现场设备间的通信

9.5.3HSE的柔性功能块

9.5.4HSE的连结设备

9.6基于Web技术的远程监控

9.6.1Web技术简介

9.6.2基于Web的远程监控系统

9.6.3Web嵌入式工控节点及其远程监控

9.6.4Web伺服器独立式远程监控系统

第10章几种控制网路的特色技术

10.1ControlNet

10.1.1并行时间域多路存取

10.1.2ControlNet的MAC帧结构

10.1.3通信调度的时间分片方法

10.1.4ControlNet的虚拟令牌

10.1.5ControlNet的显性报文与隐性报文

10.2WorldFIP

10.2.1WorldFIP技术简介

10.2.2WorldFIP通信

10.2.3WorldFIP的通信控制器

10.2.4新一代FIP

10.3Interbus的通信特色

10.3.1Interbus简介

10.3.2识别周期与数据传输工作周期

10.3.3Interbus的数据环单总帧协定

10.3.4Interbus的汇流排适配控制板

10.4ASI控制网路

10.4.1ASI的网路构成

10.4.2ASI的主从通信

10.4.3ASI的报文格式

10.4.4主节点的通信功能

10.4.5从节点的通信接口

10.5DeviceNet

10.5.1DeviceNet技术简介

10.5.2DeviceNet的通信参考模型

10.5.3DeviceNet的物理层和物理媒体

10.5.4DeviceNet的对象模型

10.5.5DeviceNet的连线与连线标识

10.5.6DeviceNet的通信方式

10.5.7DeviceNet的设备描述

10.6几种汇流排技术简介

10.6.1SwiftNet

10.6.2HART

10.6.3智慧型分散式系统SDS

10.6.4Seriplex

10.6.5消费电子汇流排CEBus与X-10

10.6.6光汇流排

10.7蓝牙无线微微网

10.7.1蓝牙技术简介

10.7.2蓝牙微微网与主从设备

10.7.3蓝牙协定和套用行规

10.7.4蓝牙设备的通信连线

10.7.5蓝牙设备的状态与状态转移

10.7.6蓝牙的安全管理

10.7.7蓝牙基带控制器晶片MT1020A

10.7.8蓝牙套用系统

10.8控制网路的比较与选择

第11章工业数据通信中的OPC技术

11.1OPC技术简介

11.2COM/DCOM

11.3OPC伺服器的对象与接口

11.3.1OPC伺服器对象

11.3.2OPC接口

11.4OPC伺服器的类型

11.4.1OPC数据访问伺服器

11.4.2OPC报警和事件伺服器

11.4.3OPC历史数据访问伺服器

11.4.4OPC批量伺服器

11.5OPC的软体主机板功能

11.6OPC的套用示例

11.6.1不同控制网段之间的数据交换

11.6.2利用OPC连线FCS.DCS与PLC

11.6.3利用OPC增强系统的可扩展性

11.6.4利用OPC访问监控软体的专有资料库

11.6.5OPC与仿真功能和控制软体的连线

11.7网际网路上的OPC

11.7.1OPC-DCOM方案

11.7.2OPC-XML方案

参考文献