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本书分为两篇。上篇主要介绍现场总线的基础知识，包含第1～5章。第1章介绍了几种典型的现场总线；第2章阐述了数据通信基础与网络互联技术，包括网络硬件、网络互联设备与技术、通信参考模型；第3、4、5章分别详细阐述DeviceNet、ControlNet和EtherNet/IP的网络模型、应用方法、组态软件等，并以实例说明它们的具体配置和使用方法。下篇主要阐述现场总线技术方面的应用网络案例，重在罗克韦尔PLC的三种总线技术的基本应用。罗克韦尔自动化公司以NetLinx技术的开放现场总线网络为核心，采用统一的Logix控制器和可视化平台，实现控制系统、批处理、运动/传动系统等的数据共享和信息无缝连接。本书提供PPT课件和案例工程文件的免费下载，读者可以登录华信教育资源网（www.hxedu.com.cn）查找本书并下载。

目录
上篇　基  础  篇
第1章　现场总线概述	（2）
1.1　现场总线的发展	（2）
1.1.1　什么是现场总线	（2）
1.1.2　现场总线的特点	（3）
1.2　现场总线的应用领域	（4）
1.2.1　控制系统的层次	（4）
1.2.2　各种现场总线的应用范围	（5）
1.3　现场总线的标准	（6）
1.3.1　IEC61158的制定	（6）
1.3.2　关于IEC62026的情况	（7）
1.3.3　ISO11898	（7）
1.3.4　现场总线的国家标准及企业标准	（7）
1.4　几种典型的现场总线介绍	（8）
1.4.1　PROFIBUS	（8）
1.4.2　FF现场总线基金会	（10）
1.4.3　CAN	（12）
1.4.4　WorldFIP	（13）
1.4.5　DeviceNet	（13）
1.4.6　ASi	（15）
1.4.7　Interbus	（15）
1.4.8　部分现场总线技术特点总结	（16）
第2章　数据通信基础与网络互联	（17）
2.1　数据通信基础	（17）
2.1.1　基本概念	（17）
2.1.2　通信系统的组成	（19）
2.1.3　传输方式	（20）
2.1.4　传输模式	（20）
2.1.5　二进制表示方法	（21）
2.1.6　通信网络的拓扑结构	（21）
2.1.7　网络传输介质	（22）
2.1.8　数据交换方式	（23）
2.1.9　介质访问控制方式	（24）
2.1.10　差错控制	（25）
2.2　现场控制网络	（25）
2.2.1　现场控制网络的节点	（26）
2.2.2　现场控制网络的任务	（26）
2.2.3　现场控制网络的实时性	（26）
2.3　网络硬件	（27）
2.3.1　网络传输技术	（27）
2.3.2　局域网	（27）
2.3.3　城域网	（27）
2.3.4　广域网	（28）
2.3.5　无线网	（28）
2.3.6　互联网	（28）
2.4　网络互联	（28）
2.4.1　基本概念	（28）
2.4.2　网络互联规范	（29）
2.4.3　网络互联和操作系统	（29）
2.4.4　现场控制网络互联	（29）
2.5　网络互联设备	（29）
2.5.1　中继器	（29）
2.5.2　网桥	（30）
2.5.3　路由器	（30）
2.5.4　网关	（30）
2.6　通信参考模型	（31）
2.6.1　OSI参考模型	（31）
2.6.2　TCP/IP参考模型	（32）
2.6.3　OSI参考模型和TCP/IP参考模型的比较	（33）
2.6.4　现场总线的通信模型	（34）
第3章　DeviceNet	（35）
3.1　概述	（35）
3.2　网络模型	（37）
3.2.1　DeviceNet传输介质	（38）
3.2.2　媒体访问单元	（39）
3.2.3　物理层信号（PLS）	（41）
3.2.4　媒体访问控制	（41）
3.2.5　逻辑链路控制	（46）
3.2.6　应用层	（46）
3.3　DeviceNet应用	（52）
3.3.1　DeviceNet优势	（52）
3.3.2　DeviceNet规划和安装	（52）
3.3.3　DeviceNet网络上的自动设备更新	（56）
3.4　网络组态软件RSNetWorx for DeviceNet	（56）
3.5　DeviceNet应用举例	（56）
3.6　小结	（69）
第4章　ControlNet	（70）
4.1　概述	（70）
4.2　ControlNet的网络模型	（71）
4.2.1　物理层	（71）
4.2.2　数据链路层	（74）
4.3　ControlNet的应用	（80）
4.3.1　产品简介	（80）
4.3.2　网络规划	（82）
4.3.3　同轴电缆系统	（85）
4.3.4　光纤介质系统	（89）
4.3.5　性能优化	（94）
4.4　网络组态软件	（95）
4.5　应用举例	（97）
4.5.1　演示生产者/消费者模式	（97）
4.5.2　远程终端控制	（102）
4.5.3　在钢铁行业的应用	（113）
4.6　小结	（114）
第5章　EtherNet/IP	（115）
5.1　概述	（115）
5.2　网络模型	（117）
5.2.1　物理层	（117）
5.2.2　数据链路层	（123）
5.2.3　网络层与传输层	（123）
5.2.4　应用层	（125）
5.3　EtherNet/IP应用	（126）
5.3.1　优势应用	（126）
5.3.2　产品简介	（127）
5.3.3　网络规划	（130）
5.3.4　工业以太网交换机	（134）
5.4　EtherNet/IP应用举例	（138）
5.4.1　简单应用举例	（138）
5.4.2　在汽车行业的应用	（149）
5.5　小结	（150）
下篇　案  例  篇
案例1　CompactLogix系列PLC的硬件结构、模块特性及安装	（152）
案例2　Flex I/O硬件结构、功能特性及安装	（160）
案例3　RSLogix 5000基本使用案例	（166）
案例4　本地I/O及通信主站硬件组态	（173）
案例5　程序结构及简单编程方法	（180）
案例6　复杂编程方法	（192）
案例7　基本指令编程—数字量输入/输出	（202）
案例8　基本指令编程—模拟量输出	（206）
案例9　基本指令编程—流水灯控制	（209）
案例10　工业以太网EtherNet/IP组网—电动机启停及转速控制	（213）
案例11　工业以太网EtherNet/IP组网—电动机开环控制	（218）
案例12　现场总线ControlNet组网—电动机的启停及转速控制	（224）
案例13　现场总线ControlNet组网—电动机开环控制	（232）
案例14　现场总线DeviceNet组网—电动机启停及转速控制	（240）
案例15　现场总线DeviceNet组网—电动机开环控制	（247）
案例16　FactoryTalk View基本使用	（257）
案例17　FactoryTalk View与PLC进行EtherNet/IP网络通信	（273）
案例18　FactoryTalk View与PLC进行ControlNet网络通信	（292）
案例19　FactoryTalk View与PLC进行DeviceNet网络通信	（299）
参考文献	（306）

随着信息技术的发展及其在控制领域的广泛应用，工业网络技术已经成为管理、检测、控制的全局性网络。工业控制网络技术对现代工业企业生产实现网络化控制具有重要的促进作用。编写此书的目的就是为了满足当前相关专业的教学与工程技术人员的学习需要。
本书系统介绍了数据通信基础与网络互联技术，参照OSI参考模型，着重分析了DeviceNet、ControlNet和EtherNet/IP三种现场总线的网络模型、应用方法、组态软件等，并以实例说明它们的具体配置和使用方法。在理论学习的基础上，深入进行相关案例实践，让读者系统掌握罗克韦尔现场总线技术知识及应用技术。
全书分两篇。上篇主要介绍现场总线的基础知识，包含第1～5章。第1章介绍了几种典型的现场总线；第2章阐述数据通信基础与网络互联技术，包括网络硬件、网络互联设备与技术、通信参考模型；第3、4、5章分别详细阐述了DeviceNet、ControlNet和EtherNet/IP，它们各具不同的网络模型，有各自的特点和使用场合，并用实例演示了各种网络的使用方法。下篇主要通过实践操作案例，掌握罗克韦尔PLC的主要应用技术。首先认识CompactLogix系列PLC和Flex I/O的硬件结构及安装与组态，再学习利用编程软件RSLogix5000完成几个案例的编程操作；然后利用DeviceNet、ControlNet和EtherNet/IP三种总线技术组网，实现电动机的启停、转速控制和开环控制；最后学习使用FactoryTalk View，运用FactoryTalk View与PLC进行三种总线技术的网络通信。
本书由郑发跃、李宏昭、吕健编著，参与本书编写的还有郑永刚、曲鸣飞、赵丹、陈容红、崔健、邱利军、张赛昆、薛梅、刘大千。本书得到西安市地下铁道有限责任公司机电设备处的帮助，在此表示衷心感谢！在编写过程中参考了大量相关文献和著作，再次向这些文献的作者致以诚挚的谢意！
由于作者水平所限，加之工业网络技术的不断发展，错误和不妥之处在所难免，敬请广大读者批评指正。

编著者

工业技术/现场总线

郑发跃，北京航空航天大学硕士，高校教师。对工业网络和现场总线技术有系统、深入的研究，并具备丰富的实践经验。

本书系统介绍了数据通信基础与网络互联技术，参照OSI参考模型，着重分析了DeviceNet、ControlNet和EtherNet/IP三种现场总线的网络模型、应用方法、组态软件等，并以实例说明它们的具体配置和使用方法。在理论学习的基础上，深入进行相关案例实践，让读者系统掌握罗克韦尔现场总线技术知识及应用技术。

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工业网络和现场总线技术基础与案例