网络控制技术
分類: 图书,计算机/网络,人工智能,
作者: 谢昊飞等编著
出 版 社: 机械工业出版社
出版时间: 2009-6-1字数:版次: 1页数: 271印刷时间:开本: 16开印次:纸张:I S B N : 9787111266495包装: 平装内容简介
本书以计算机控制系统的网络化、开放化、智能化和集成化发展趋势为主线索,结合最新颁布的现场总线国际标准IEC 61158(第4版)、工业以太网标准IEc 61786—2和网络控制系统的典型应用,系统地介绍了网络控制系统的原理与设计方法。
本书介绍了工业控制网络的特点、发展历程、,技术现状和发展趋势,网络通信的基本概念、网络控制系统的拓扑结构和差错控制技术,重点介绍了FF现场总线的协议模型、报文规范、功能块应用进程和总线系统结构,PROFIBUS现场总线的协议模型、通信报文、DP规范和PA行规,CAN总线的通信模型、仲裁机制以及节点设计。在概述IEC61786-2标准体系的基础上,重点介绍了EPA工业以太网技术,概述PROtrINET和HSE工业以太网技术,最后对工业网络系统集成进行了描述。
本书有机地融人了作者多年参加国家863项目的科研成果和参加国际标准(IEC标准)制定的技术资料,注重系统性、实用性,强调网络控制技术的实际运用,着重对学生实际动手能力、独立思考能力、创新思维能力和综合运用能力的培养和训练。
本书配有免费电子课件,欢迎选用本书作教材的老师登录WWW.cmpedu.eom注册下载或发邮件到wbj@cmpbook.tom索取。
本书可作为普通高等院校电子信息类、电气工程类、机械电子类、仪器仪表类及相关专业的教材,也可作为相关技术人员的参考书。
目录
前言
第1章绪论
1.1工业控制网络的特点
1.1.1工业控制网络与信息网络的区别
1.1.2工业控制网络的技术特征
1.2网络控制技术的发展历程
1.3传统控制网络——现场总线的发展
1.3.1现场总线的定义
1.3.2现场总线技术的发展历程
1.3.3现场总线技术的发展趋势
1.4现代控制网络——工业以太网的发展
1.4.1工业以太网标准化进程
1.4.2EPA的国际标准化进程
1.4.3工业以太网正在成为工业控制网络的主流技术
1.4.4 以太网用于工业控制需要解决的问题
1.4.5 以太网用于工业控制的技术问题正在逐渐解决
第2章网络通信基础
2.1 网络通信的基本概念及通信模型
2.1.1 网络通信的基本概念
2.1.2一网络通信的基本模型
2.2通信传输介质
2.2.1 双绞线
2.2.2同轴电缆
2.2.3光缆
2.3数据编码技术
2.3.1模拟信号调制
2.3.2数字数据的数字信号编码
2.3.3模拟数据的数字信号编码
2.4数据的传输模式
2.4.1基带传输
2.4.2频带传输
2.5数据的通信方式
2.5.1并行通信和串行通信
2.5.2异步传输和同步传输
2.5.3单工、半双工和全双工通信
2.6网络控制系统的拓扑结构
2.7通信信道访问控制方式
2.7.1 载波监听多路访问/冲突检测
2.7.2令牌访问控制方式
2.8差错控制技术
2.8.1循环冗余编码
2.8.2海明码
2.9RS-232和RS-485串口通信技术
2.9.1RS-232接口标准
2.9.2RS-485接口标准
2.10开放系统的OSI参考模型
2.10.1OSI参考模型层次结构
2.10.2OsI参考模型中的基本概念
第3章FF现场总线技术
3.1概述
3.1.1FF现场总线的主要技术
3.1.2FF通信模型
3.1.3虚拟通信关系
3.2FF现场总线物理层
3.2.1物理层结构
3.2.2FF现场总线的物理信号编码
3.3数据链路层
3.3.1数据链路层功能和服务
3.3.2FF现场总线的链路活动调度
3.3.3DL地址空间与地址编码
3.3.4数据链路层缓冲区和队列及其管理
3.3.5数据链路层服务质量
3.3.6数据链路层内部参数
3.3.7数据链路协议数据单元
3.3.8面向连接服务
3.3.9FF无连接模式服务
3.3.10数据链路层调度
3.4FF现场总线访问子层
……
第4章PROFIBUS现场总线
第5章CAN总线技术
第6章工业以太网
第7章工业网络系统集成
参考文献
书摘插图
第1章 绪论
自动控制技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息技术,对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策,达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性技术。以现场总线与工业以太网技术为代表的网络控制技术是现代自动控制技术和信息网络技术相结合的产物,是目前自动控制系统的标志性技术,是改造传统工业的有力工具,也是两者融合的重点方向。
1.1工业控制网络的特点
1.1.1工业控制网络与信息网络的区别
工业控制网络作为一种特殊的网络,直接面向生产过程和控制,肩负着工业生产运行一线测量与控制信息传输的特殊任务,并产生或引发物质、能量的运动和转换。因此,它通常应满足强实时性与确定性、高可靠性与安全性、工业现场恶劣环境的适应性、总线供电与本质安全等特殊要求。工业控制网络与信息网络的主要区别有:
1)工业控制网络传输的信息多为短帧信息,长度较小,且信息交换频繁;而信息网络传输的信息长度大,互相交换的信息不频繁。
2)工业控制网络周期与非周期信息同时存在,在正常工作状态下,周期性信息(如过程测量与控制信息、监控信息等)较多,而非周期信息(如突发事件报警、程序上下载等)较少;而信息网络非周期信息较多,周期信息较少。
……