CAN現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

內(nèi)容概要

本書(shū)的立足點(diǎn)是基礎(chǔ)化、實(shí)用化、前沿性。首先重點(diǎn)介紹常用的SJA1000 CAN獨(dú)立控制器開(kāi)發(fā)CAN總線(xiàn)系統(tǒng)的方法；然后用較少的篇幅介紹CAN總線(xiàn)的協(xié)議；接著用較大的篇幅介紹基于32位微處理器和MCP2510控制器開(kāi)發(fā)CAN最小系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)，以及多種CAN智能節(jié)點(diǎn)的方法，主要包括模擬量輸入CAN節(jié)點(diǎn)模塊、數(shù)字量輸入CAN節(jié)點(diǎn)模塊、模擬量輸出CAN節(jié)點(diǎn)模塊、數(shù)字量輸出CAN節(jié)點(diǎn)模塊，以及相關(guān)的智能CAN總線(xiàn)網(wǎng)關(guān)的開(kāi)發(fā)方法；其次介紹了CAN應(yīng)用層協(xié)議；最后介紹使用文中設(shè)計(jì)的各種CAN總線(xiàn)節(jié)點(diǎn)模塊開(kāi)發(fā)實(shí)時(shí)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的方法及步驟。  　本書(shū)是國(guó)內(nèi)首次介紹嵌入式領(lǐng)域中最常用的SPI接口CAN控制器MCP2510相關(guān)知識(shí)的書(shū)籍，填補(bǔ)了這一領(lǐng)域的空白，書(shū)中所有的CAN總線(xiàn)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)實(shí)例都是基于此控制器的。本書(shū)也是國(guó)內(nèi)首次將32位嵌入式處理器與MCP2510結(jié)合開(kāi)發(fā)CAN總線(xiàn)系統(tǒng)的書(shū)籍，從而將工程師從“51”時(shí)代帶入到嵌入式時(shí)代，使工程技術(shù)人員利用嵌入式系統(tǒng)更容易開(kāi)發(fā)CAN總線(xiàn)系統(tǒng)。  　本書(shū)可作為大專(zhuān)、本科院校自動(dòng)化、機(jī)電、儀器儀表、自動(dòng)控制等專(zhuān)業(yè)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)課程的教材或教學(xué)參考書(shū)，也可供從事工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和產(chǎn)品研發(fā)的工程技術(shù)人員參考。

書(shū)籍目錄

第1章 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)概述　1.1 控制系統(tǒng)　1.2 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)　　　1.2.1 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)　　1.2.2 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的特點(diǎn)　　1.2.3 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的本質(zhì)　　1.2.4 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的作用　1.3 幾種有影響的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)　　1.3.1 基金會(huì)總線(xiàn)　　1.3.2 LonWorks　　1.3.3 Profibus　　1.3.4 HART　　1.3.5 CAN　　1.3.6 INTERBUS　　1.3.7 CC-Link　　1.3.8 P-Net　　1.3.9 SwiftNet　　1.3.10 AS-i　　1.3.11 RS-485　1.4 CAN現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)簡(jiǎn)介　　1.4.1 CAN現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)特點(diǎn)　　1.4.2 CAN現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的發(fā)展過(guò)程　1.5 小結(jié)　1.6 思考題第2章 CAN總線(xiàn)概念及相關(guān)協(xié)議　2.1 CAN總線(xiàn)概念　2.2 CAN總線(xiàn)概述　　2.2.1 CAN總線(xiàn)的相關(guān)概念　　2.2.2 CAN總線(xiàn)的特點(diǎn)　2.3 報(bào)文傳輸　2.4 CAN總線(xiàn)幀類(lèi)型　　2.4.1 數(shù)據(jù)幀組成　　2.4.2 遠(yuǎn)程幀　　2.4.3 錯(cuò)誤幀　　2.4.4 過(guò)載幀　　2.4.5 幀間空間　2.5 發(fā)送器/接收器　2.6 錯(cuò)誤處理　　2.6.1 錯(cuò)誤檢測(cè)　　2.6.2 錯(cuò)誤標(biāo)定　　2.6.3 故障界定　2.7 位定時(shí)要求　　2.7.1 標(biāo)稱(chēng)位速率　　2.7.2 標(biāo)稱(chēng)位時(shí)間　　2.7.3 同步　　2.7.4 協(xié)議修改　　2.7.5 CAN的標(biāo)準(zhǔn)接口　2.8 CAN總線(xiàn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及通信方式　　2.8.1 CAN總線(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)　　2.8.2 CAN總線(xiàn)系統(tǒng)的通信方式　2.9 小結(jié)　2.10 思考題第3章 控制器SJA1000與 收發(fā)器TJA1050　3.1 SJA1000介紹　　3.1.1 SJA1000特點(diǎn)　　3.1.2 總體說(shuō)明　　3.1.3 CAN控制模塊的說(shuō)明　　3.1.4 CAN控制器的詳細(xì)說(shuō)明　……第4章 SJA1000獨(dú)立CAN控制器的應(yīng)用第5章 帶有SPI接口的獨(dú)立CAN控制器MCP2510第6章 基于MCP2510控制器開(kāi)發(fā)CAN總線(xiàn)節(jié)點(diǎn)第7章 基于32位微處理器和MCP2510實(shí)現(xiàn)多種CAN智能節(jié)點(diǎn)第8章 CAN總線(xiàn)應(yīng)用層協(xié)議　第9章 基于CAN智能節(jié)點(diǎn)組成控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用附錄A參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

第1章 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)概述人們稱(chēng)之為“自動(dòng)化儀表與控制系統(tǒng)的一次變革”的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)自20世紀(jì)90年代初出現(xiàn)以來(lái)，引起國(guó)內(nèi)外業(yè)界的廣泛關(guān)注和高度重視，并成為世界范圍的自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)之一。應(yīng)該說(shuō)，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的工業(yè)過(guò)程智能自動(dòng)化儀表和現(xiàn)代總線(xiàn)的開(kāi)放自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)成了新一代全開(kāi)放自動(dòng)化控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。目前國(guó)際上公認(rèn)的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)有10多種，其各有特點(diǎn)，并在一定范圍內(nèi)得到了應(yīng)用。本章主要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)進(jìn)行概括性的介紹，使讀者對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)有一個(gè)全局性的認(rèn)識(shí)與把握。1.1控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)出現(xiàn)以后，在工程實(shí)踐中廣泛使用模擬儀表系統(tǒng)中的傳感器、變送器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其信號(hào)傳送一般采用4～20mA的電流信號(hào)形式。一個(gè)變送器或者執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要一對(duì)傳輸線(xiàn)來(lái)單向傳送一個(gè)模擬信號(hào)。這種傳輸方法使用的導(dǎo)線(xiàn)多，現(xiàn)場(chǎng)安裝及調(diào)試的工作量大，投資高，傳輸精度和抗干擾性能較低，不便維護(hù)。主控室的工作人員無(wú)法了解現(xiàn)場(chǎng)儀表的實(shí)際情況，不能對(duì)其進(jìn)行參數(shù)調(diào)整和故障診斷，所以處于底層的模擬變送器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)成了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最薄弱的環(huán)節(jié)，即所謂的DCS系統(tǒng)的發(fā)展瓶頸?，F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)正是在這種情況下誕生的。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來(lái)，一場(chǎng)拉動(dòng)自動(dòng)化儀器儀表工業(yè)“革命”和儀器儀表產(chǎn)品全面更新?lián)Q代的技術(shù)在國(guó)際、國(guó)內(nèi)引起人們廣泛的注意和高度重視，其發(fā)展勢(shì)頭已成為世界范圍內(nèi)的自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)，這就是被業(yè)界人士稱(chēng)為“自動(dòng)化儀表與控制系統(tǒng)的一次具有深遠(yuǎn)影響的重大變革”的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)，以及基于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的智能自動(dòng)化儀表和基于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的開(kāi)放自動(dòng)化系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上構(gòu)成了新一代的自動(dòng)化儀表與控制系統(tǒng)。向更高層次的“綜合自動(dòng)化”推進(jìn)。實(shí)現(xiàn)“綜合自動(dòng)化”是當(dāng)前自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的方向?，F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)智能儀表及其基于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的開(kāi)放自動(dòng)化系統(tǒng)，將成為實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化最有效的裝備。

編輯推薦

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