工業以太網與現場總線

前言
第1章緒論
1.1現場匯流排概述
1.1.1現場匯流排的產生
1.1.2現場匯流排的本質
1.1.3現場匯流排的特點和優點
1.1.4現場匯流排標準的制定
1.1.5現場匯流排的現狀
1.1.6現場匯流排網路的實現
1.2工業乙太網概述
1.2.1乙太網技術
1.2.2工業乙太網技術
1.2.3工業乙太網通信模型
1.2.4工業乙太網的優勢
1.2.5即時乙太網
1.2.6即時工業乙太網模型分析
1.2.7幾種即時工業乙太網的比較
1.3現場匯流排簡介
1.3.1FF
1.3.2CAN和CAN FD
1.3.3DeviceNet
1.3.4PROFIBUS
1.3.5CC-Link
1.3.6ControlNet
1.4工業乙太網簡介
1.4.1EtherCAT
1.4.2Ethernet/IP
1.4.3POWERLINK
1.4.4PROFINET
1.4.5EPA
習題

第2章CAN FD現場匯流排
2.1CAN的特點
2.2CAN的技術規範
2.2.1CAN的基本概念
2.2.2CAN的分層結構
2.2.3報文傳送和幀結構
2.3CAN FD通信協議
2.3.1CAN FD概述
2.3.2CAN和CAN FD報文結構
2.3.3從傳統的 CAN升級到CAN FD
2.4內嵌CAN FD的微控制器LPC546xx
2.4.1LPC546xx概述
2.4.2LPC546xx的特點和優勢
2.4.3LPC546xx的功能描述
2.4.4LPC546xx的應用領域
2.5具有集成收發器的CAN FD控制器TCAN4550
2.5.1TCAN4550概述
2.5.2TCAN4550的特性
2.5.3TCAN4550引腳分配和功能
2.5.4TCAN4550的功能模式
2.5.5TCAN4550的程式設計
2.5.6微控制器與TCAN4550的
介面電路
習題

第3章CAN FD應用系統設計
3.1CAN FD高速收發器
3.1.1TJA1057高速CAN收發器
3.1.2MCP2561/2FD高速CAN靈活資料速率收發器
3.2CAN FD收發器隔離器件
3.2.1HCPL-772X和HCPL-072X高速光耦合器
3.2.2ACPL-K71T/K72T/K74T/K75T高速低功耗數位光耦合器
3.2.3CTM3MFD/CTM5MFD隔離CAN FD 收發器
3.3TCAN4550的應用程式設計
3.3.1TCAN4550初始化程式
3.3.2TCAN4550配置程式
3.3.3TCAN4550反射程式
3.3.4TCAN4550接收程式
3.4USB轉CAN FD介面卡
3.4.1USBCANFD-200U/100U概述
3.4.2USBCANFD-200U/100U的功能特點
3.4.3典型應用
3.4.4設備硬體介面
習題

第4章CC-Link現場匯流排與開發應用
4.1CC-Link現場匯流排概述
4.1.1CC-Link現場匯流排的組成與特點
4.1.2CC-Link Safety通信協議
4.1.3CC-Link Safety系統構成與特點
4.2CC-Link和CC-Link/LT通信規範
4.3CC-Link通信協議
4.3.1CC-Link通信協議概述
4.3.2CC-Link實體層
4.3.3CC-Link資料連結層
4.3.4CC-Link應用層
4.4CC-Link IE網路
4.4.1CC-Link IE Field Basic現場網路
4.4.2CC-Link IE Control控制網路
4.4.3CC-Link IE Field現場網路
4.4.4CC-Link IE TSN網路
4.5CC-Link產品的開發流程
4.5.1選擇CC-Link的網路類型
4.5.2選擇CC-Link站的類型
4.5.3選擇CC-Link的開發方法
4.5.4選擇CC-Link的開發物件
4.5.5CC-Link系列系統設定檔CSP+
4.5.6SLMP通用協定
4.5.7CC-Link一致性測試
4.6CC-Link產品的開發方案
4.6.1三菱電機開發方案
4.6.2赫優訊的netX開發方案
4.6.3HMS的Anybus開發方案
4.6.4瑞薩電子的LSI開發方案
4.7CC-Link現場匯流排的應用
4.7.1CC-Link應用領域
4.7.2CC-Link 應用案例
習題

第5章PROFIBUS-DP現場匯流排
5.1PROFIBUS概述
5.2PROFIBUS的協定結構
5.2.1PROFIBUS-DP的協定結構
5.2.2PROFIBUS-FMS的協定結構
5.2.3PROFIBUS-PA的協定結構
5.3PROFIBUS-DP現場匯流排系統
5.3.1PROFIBUS-DP的3個版本
5.3.2PROFIBUS-DP系統組成和匯流排存取控制
5.3.3PROFIBUS-DP系統工作過程
5.4PROFIBUS-DP的通信模型
5.4.1PROFIBUS-DP的實體層
5.4.2PROFIBUS-DP的資料連結層
5.4.3PROFIBUS-DP的用戶層
5.4.4PROFIBUS-DP的使用者介面
5.5PROFIBUS-DP的匯流排設備類型和資料通信
5.5.1概述
5.5.2DP設備類型
5.5.3DP設備之間的資料通信
5.5.4PROFIBUS-DP迴圈
5.5.5採用交叉通信的資料交換
5.5.6設備資料庫檔
5.6PROFIBUS通信用ASICs
5.6.1DPC31從站通信控制器
5.6.2SPC3從站通信控制器
5.6.3ASPC2主站通信控制器
5.6.4ASICs應用設計概述
5.7PROFIBUS-DP從站通信控制器SPC3
5.7.1SPC3功能簡介
5.7.2SPC3引腳說明
5.7.3SPC3記憶體分配
5.7.4PROFIBUS-DP介面
5.7.5SPC3輸入/輸出緩衝區的狀態
5.7.6通用處理器匯流排界面
5.7.7SPC3的UART介面
5.7.8PROFIBUS-DP介面
5.8主站通信控制器ASPC2與網路介面卡
5.8.1ASPC2介紹
5.8.2CP5611網路介面卡
5.9PROFIBUS-DP從站的設計
5.9.1PROFIBUS-DP從站的硬體設計
5.9.2PROFIBUS-DP從站的軟體設計
習題

第6章PROFINET與工業無線乙太網
6.1PROFINET概述
6.1.1PROFINET功能與通信
6.1.2PROFINET網路
6.2PROFINET通信基礎
6.2.1PROFINET現場設備連接
6.2.2設備模型與PROFINET通信服務
6.2.3PROFINET即時通信原理
6.2.4PROFINET即時類別
6.2.5應用關係和通信關係
6.3PROFINET運行模式
6.3.1從系統工程到地址解析
6.3.2PROFINET系統工程
6.4PROFINET埠的MAC位址
6.5PROFINET資料交換
6.5.1迴圈資料交換
6.5.2非迴圈資料交換的序列
6.5.3多播通信關係
6.6PROFINET診斷
6.7PROFINET IRT通信
6.7.1IRT通信介紹
6.7.2IRT通信的時鐘同步
6.7.3IRT資料交換
6.7.4等時同步模式下的報警報文
6.7.5在IRT通信模式下的設備替換
6.8PROFINET控制器
6.9PROFINET設備描述與應用行規
6.9.1PROFINET設備描述
6.9.2PROFINET應用行規
6.10PROFINET的系統結構
6.11工業無線乙太網
6.11.1工業無線乙太網概述
6.11.2移動通信標準
6.11.3工業移動通信的特點
6.12SCALANCE X工業乙太網交換機
6.13SIEMENS工業無線通訊
6.13.1SIEMENS工業無線通訊概述
6.13.2工業無線通訊網路產品
SCALANCE W
6.13.3SCALANCE W的特點
習題

第7章EtherCAT工業乙太網
7.1EtherCAT通信協議
7.1.1EtherCAT物理拓撲結構
7.1.2EtherCAT資料連結層
7.1.3EtherCAT應用層
7.1.4EtherCAT系統組成
7.1.5EtherCAT系統主站設計
7.2EtherCAT從站控制器概述
7.2.1EtherCAT從站控制器功能塊
7.2.2EtherCAT協議
7.2.3幀處理
7.2.4FMMU
7.2.5同步處理管理員
7.2.6EtherCAT從站控制器存儲空間
7.2.7EtherCAT從站控制器特徵資訊
7.3EtherCAT從站控制器的資料連結控制
7.3.1EtherCAT從站控制器的資料幀處理
7.3.2EtherCAT從站控制器的通訊連接埠控制
7.3.3EtherCAT從站控制器的資料連結錯誤檢測
7.3.4EtherCAT從站控制器的資料連結地址
7.3.5EtherCAT從站控制器的邏輯定址控制
7.4EtherCAT從站控制器的應用層控制
7.4.1EtherCAT從站控制器的狀態機控制和狀態
7.4.2EtherCAT從站控制器的中斷控制
7.4.3EtherCAT從站控制器的WDT控制
7.5EtherCAT從站控制器的存儲同步管理
7.5.1EtherCAT從站控制器存儲同步處理管理員
7.5.2SM通道緩存區的資料交換
7.5.3SM通道郵箱資料通信模式
7.6EtherCAT從站資訊介面
7.6.1EEPROM中的資訊
7.6.2EEPROM的操作
7.6.3EEPROM操作的錯誤處理
7.7EtherCAT從站控制器LAN9252
7.7.1LAN9252概述
7.7.2LAN9252的典型應用和內部結構
7.7.3LAN9252工作模式
7.7.4LAN9252引腳
7.7.5LAN9252寄存器映射
7.7.6LAN9252系統中斷
7.7.7LAN9252中斷寄存器
7.7.8LAN9252主機匯流排界面
7.7.9LAN9252的乙太網PHY
7.7.10LAN9252的EtherCAT功能
習題

第8章EtherCAT主站與從站應用系統設計
8.1EtherCAT主站分類
8.1.1概述
8.1.2主站分類
8.2TwinCAT3 EtherCAT主站
8.2.1TwinCAT3概述
8.2.2TwinCAT3程式設計
8.3基於LAN9252的EtherCAT從站硬體電路系統設計
8.4基於LAN9252的EtherCAT從站驅動和應用程式碼包架構
8.4.1EtherCAT從站驅動和應用程式碼包的組成
8.4.2EtherCAT通信協議和應用層控制相關的檔
8.5基於LAN9252的EtherCAT從站驅動和應用程式的設計實例
8.5.1EtherCAT從站代碼包解析
8.5.2從站驅動和應用程式的入口
8.5.3EtherCAT從站週期性過程資料處理
8.5.4EtherCAT從站狀態機轉換
8.6EtherCAT通信中的資料傳輸過程
8.6.1EtherCAT從站到主站的資料傳輸過程
8.6.2EtherCAT主站到從站的資料傳輸過程
8.7EtherCAT主站軟體的安裝與從站的開發調試
8.7.1主站TwinCAT的安裝
8.7.2TwinCAT安裝主站網卡驅動
8.7.3EtherCAT從站的開發調試
習題

第9章工業互聯網技術
9.1工業互聯網概述
9.1.1工業互聯網的誕生
9.1.2工業互聯網的發展
9.2工業互聯網的內涵與特徵
9.2.1工業互聯網的內涵
9.2.2工業互聯網的特徵
9.3工業互聯網發展現狀
9.3.1美國工業互聯網聯盟
9.3.2德國“工業4.0”平臺
9.3.3中國工業互聯網產業聯盟
9.4工業互聯網技術體系
9.5工業互聯網體系架構
9.6工業互聯網標準體系
9.6.1工業互聯網總體標準體系
9.6.2工業互聯網基礎共性標準體系
9.6.3工業互聯網應用標準體系
9.7無源光纖網路（PON）技術與工業PON技術
9.8工業互聯網與資訊物理系統的關係
9.8.1資訊物理系統的概念內涵
9.8.2資訊物理系統的技術特點
9.8.3資訊物理系統的相關技術
9.9國內外主流工業互聯網平臺
習題
參考文獻