基于现场总线DeviceNet的智能设备开发指南

　　本书以计算机网络、通信、开放系统互连参考模型等知识为基础，较全面地介绍了DevkeNet现场总线技术的特点、规范、通信控制芯片、接口电路设计及协议软件设计，并通过两个实际项目（其中一个为国家高科技产业化示范工程项目）详细而全面地论述了DeviceNet技术开发的全过程。本书突出了与实际开发相关的内容，书中附录部分提供了大量与实际开发有关的宝贵的技术资料。书中很多内容均为首次公开，具有很高的技术参考价值；本书可作为高等院校计算机、工业自动化及仪表类专业本科生、研究生教学和毕业设计的参考书，也可作为从事现场总线系统设计及应用开发的技术人员的培训教材。设备网（DeviceNet）是由Allen-Bradley公司设计的一种基于CAN技术的低成本、高性能的现场总线网络。它采用现场总线技术将诸如可编程序控制器、传感器、光电开关、操作员终端、电动机、轴承座、变频器和软启动器等现场智能设备连接起来，是分布式控制系统减少现场I／O接口和布线数量，将控制功能下载到现场设备的理想解决方案。设备网目前由致力于支持设备网产品和设备网规范的非盈利性组织ODVA（OpenDeviceNetVendorsAssociation）进一步开发。至今，全球已有超过3家厂商提供DeviceNet的接入产品。除了ODVA以外，Rockwell、GE、ABB、Hitachi和Omron等跨国集团也致力于DeviceNet的推广。本书以国家高新技术产业化工程示范项目：基于DeviceNet现场总线的智能设备与检测系统为背景，详细介绍了基于DeviceNet的智能阀控制器通信接口设备的软硬件设计，其内容为国内首创，具有推广和指导意义，同时它又是与工业界直接联系的项目。该通信接口设备已经在北京和上海的现场总线展览会上被成功展示。本书首先回顾了现场总线的发展历程与工业自动化网络技术的特点，介绍了当前现场总线的国际标准情况和一些重要网络概念，特别着重论述了生产者／消费者网络模型和DeviceNet的技术背景、应用领域及自动化网络三层结构体系；接着按物理层、数据链路层和应用层对设备网协议规范作了详尽的论述（尤其是DeviceNet的通信协议和对象模型），并以一个DeviceNet通信连接实例来帮助读者理解协议规范中的有关内容；然后以两个实际项目（其中一个为国家高新技术产业化工程示范项目）为背景，用大量篇幅详尽讲述了基于DeviceNet的智能设备的设计过程，其中包括设备描述需求分析，硬件接口设计和软件协议开发以及高性能的嵌入式系统开发的远程调试环境和方法；接着对DeviceNet协议一致性测试的环境和要求作了详尽的介绍，特别针对如何分析和优化程序的开发提出了一些独特的见解；最后介绍了DeviceNet智能设备开发的下一步工作以及对DeviceNet技术的展望和EtherNet／IP的研究热点。本书附录中有大量详实的开发资料，包括智能阀Profile、参考源代码、一致性测试报告样纸等，希望能对从事DeviceNet智能设备开发的技术人员有所帮助。本书在编写过程中得到了上海交通大学自动化系控制工程与网络技术研究室的陈应麟教授和上海RockwellAutomation的贾青高级工程师（原上海交通大学自动化系控制工程与网络技术研究室副教授，上海交通大学Rockwell开放实验室主任）的指导和热情支持。上海交通大学自动化系控制工程与网络技术研究室的魏震博士、张敬袁博士和章扬学士（现在日本京都大学攻读硕士学位）提供了大量的帮助和有用的资料，在此一并表示感谢。由于编者水平有限，书中难免会有缺点和不妥之处，敬请读者见谅。

暂缺《基于现场总线DeviceNet的智能设备开发指南》作者简介

第1章  绪论
1.1  现场总线的系统结构及技术特点
1.1.1  现场总线的发展及标准定义
1.1.2  现场总线的结构特点
1.1.3  现场总线系统的技术特点
1.1.4  现场总线与一般通信网络的区别
1.2  CAN技术概述
1.3  DeviceNet现场总线背景
1.3.1  DeviceNet概述
1.3.2  DeviceNet的技术特点
1.3.3  DeviceNet的应用范围及前景
第2章  DeviceNet协议规范
2.1  DeviceNet协议规范概述
2.2  DeviceNet的物理层和数据链路层
2.2.1  DeviceNet的物理层和物理媒介
2.2.2  DeviceNet的数据链路层
2.2.3  CAN芯片在DeviceNet中的应用
2.3  DeviceNet的网络通信模型
2.3.1  显性报文和FO报文
2.3.2  FO触发机制
2.4  DeviceNet的通信协议
2.4.1  DeviceNet中连接的概念
2.4.2  DeviceNet的报文传送
2.4.3  预定义的主／从连接组
2.4.4  数据通信方式
2.5  DeviceNet对象模型与设备描述
2.6  理解DeviceNet的连接和通信过程
2.7  本章小结
第3章  DeviceNet智能设备设计实例
3.1  DeviceNet智能设备设计的一般步骤
3.2  CAN控制器及相关器件的选择
3.2.1  Intel82527CAN控制器的主要特性
3.2.2  Phil,sSJAl000CAN控制器的主要特性
3.2.3  CAN总线收发接口电路芯片Philips82C251
3.3  离散量输入模块的DeviceNet智能节点设计实例
3.3.1  开发环境——PC／104
3.3.2  离散量输入模块的接口电路
3.3.3  离散量输入模块的软件设计
3.4  DeviceNet智能阀控制器通信接口模块设计实例
3.4.1  智能阀通信接口需求分析
3.4.2  智能阀控制器通信接口模块硬件设计指南
3.4.3  调试工具及测试方法
3.4.4  智能阀控制器通信接口模块软件设计指南
3.5  本章小结
第4章  DeviceNet产品协议的一致性测试
4.1  测试计划与准备
4.1.1  硬件环境
4.1.2  软件环境
4.2  测试设计与测试方法确立
4.2.1  测试需求分析
4.2.2  测试方法的确立
4.3  执行测试
4.3.1  DeviceNet协议测试
4.3.2  物理层测试
4.3.3  交互式测试
4.3.4  测试结果的分析和优化
4.3.5  测试结果
4.4  本章小结
第5章  DeviceNet的开发前景与展望
5.1  基于DeviceNet的进一步的开发工作
5.1.1  DeviceNet通信控制器的开发
5.1.2  网络协议转换器的开发
5.2  DeviceNet的前景展望
5.2.1  DeviceNet的前景展望
5.2.2  DeviceNet与EtherNet／IP的关系
5.3  本章小结
附录A
A.1  软件数据字典
A.2  软件系统结构图
A.3  参考源代码
附录B  调节阀nonle
B.1  概述
B.2  阀的对象类
B.3  开关与LED指示灯
B.4  阀的EDS文件
附录C一致性测试报告样纸
参考文献