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1.1　现场总线的概述 1

1.1.1　现场总线的技术特点 1

第1章　概论 1

1.1.2　现场总线的现状 2

1.1.3　现场总线的发展趋势 2

1.2　现场总线技术的核心与基础 3

1.2.1　现场总线的核心——总线协议 3

1.2.2　现场总线的基础——智能现场装置 3

1.3.1　协议分层 4

1.3.2　网络软件层次设计原则 4

1.2.3　现场总线技术原形与系统产生 4

1.3　现场总线通信协议模型 4

1.3.3　现场总线通信协议模型 5

1.4　基于现场总线的运动控制系统 6

1.4.1　运动控制系统的发展与现状 6

1.4.2　运动控制技术的发展趋势 8

1.4.3　现场总线运动控制系统通信特性 9

1.4.4　现场总线通信可靠性 10

1.4.5　现场总线通信的实时性 11

第2章　伺服运动控制系统 14

2.1 交流伺服运动控制系统概论 14

2.1.1　伺服控制系统的基本概念 14

2.1.2　伺服系统的组成与分类 14

2.1.3　现代交流伺服运动控制技术 17

2.2　伺服运动控制系统检测技术及元件 23

2.2.1 检测系统 24

2.2.2　传感器技术 27

2.2.3　现代检测技术 34

2.2.4　检测元件 36

2.3　基于PC运动控制板卡的伺服控制系统 50

2.3.1　PC与伺服运动控制器的信息交换 50

2.3.2　伺服运动控制系统的采样周期 54

2.3.3　基于PC的伺服运动控制系统设计分析 60

2.4　基于DSP运动控制板卡的伺服控制系统 63

2.4.1 运动控制系统常用DSP简介 63

2.4.2　基于DSP的伺服系统设计 67

2.5 基于PLC运动控制板卡的伺服控制系统 76

2.5.1　OMRON公司的位置控制单元和运动控制单元 77

2.5.2　西门子公司的位置控制单元 80

2.5.3　基于PC与基于PLC运动控制器的比较 81

第3章　基于CAN总线的运动控制系统 83

3.1 现场网络比较及选择 83

3.1.1　RS-232总线 83

3.1.2　RS-485总线 83

3.1.3　控制器局域网CAN总线 84

3.2.1　传输介质和拓扑结构 85

3.2　CAN总线技术原理 85

3.2.2　数据帧格式 86

3.2.3 数据传输机制 88

3.2.4　差错控制 89

3.2.5　CAN协议的实现 90

3.3　基于CAN总线的网络化运动控制系统 91

3.3.1　CAN运动控制系统通信特性 91

3.3.2　CAN总线运动控制系统结构 92

3.4　CAN总线控制器接口模块设计 94

3.4.1 单片机与CAN总线控制器的接口模块设计 94

3.4.2　PC经ISA总线与CAN总线控制器的接口模块 100

3.4.3　PC经EPP并行口与CAN总线控制器的接口模块 106

3.5 总线控制系统的主要硬件介绍 112

3.5.1 CAN总线伺服系统硬件构成 112

3.5.2　控制系统的硬件线路设计 116

3.6　总线运动控制系统的软件开发 118

3.6.1　CANopen通信协议介绍 118

3.6.2　工业以太网 122

3.6.3　开发环境 123

3.6.4　CAN总线伺服软件总体设计 123

3.6.5　总线伺服软件具体程序设计 124

第4章 PROFIBUS总线的运动控制系统 133

4.1 PROFIBUS总线概述 133

4.1.1　PROFIBUS总线特点 134

4.1.2　PROFIBUS总线通信协议 134

4.1.3　PROFIBUS总线传输技术 137

4.2　PROFIBUS总线信号检测网络 140

4.2.1　检测技术发展趋势 140

4.2.2　信号检测网络的构成 143

4.3.1 电力传动控制系统 148

4.3 PROFIBUS总线电力传动运动控制系统 148

4.3.2 电力传动系统网络化设计 153

4.4　PROFIBUS总线伺服运动控制系统 158

4.4.1　伺服控制系统构建 158

4.4.2　PROFIBUS总线伺服控制系统网络化设计 160

4.5　分布式运动控制系统软件组态 163

4.5.1　分布式运动控制系统结构 164

4.5.2　基于PROFIBUS总线控制的监控软件设计 165

4.5.3　系统网络监控 170

5.1.1　DeviceNet现场总线 171

第5章 DeviceNet总线的伺服运动控制系统 171

5.1　DeviceNet现场总线技术简介 171

5.1.2　DeviceNet总线与CAN总线关系 172

5.1.3　DeviceNet现场总线的体系结构 172

5.1.4　现代工业控制对现场总线的要求 174

5.2　DeviceNet总线的基本构成 176

5.2.1　DeviceNet的物理层 176

5.2.2　DeviceNet的数据链路层 176

5.3.1　DeviceNet的对象模型 178

5.3　DeviceNet总线的应用层解析 178

5.2.3　DeviceNet的应用层 178

5.3.2　对象编址 179

5.3.3　DeviceNet报文的分组 180

5.3.4　报文类型与报文格式 180

5.3.5　报文分段协议 181

5.3.6　DeviceNet设备的规范与对象库 182

5.3.7　电子数据文档（EDS） 182

5.4　DeviceNet总线节点设备 182

5.4.1　DeviceNet总线标准接口 182

5.5 DeviceNet总线应用实例 183

5.4.2　DeviceNet节点设备 183

5.5.1　连续退火速度控制设计 184

5.5.2　伺服运动控制设计 189

5.6　结束语 193

第6章 CC-Link总线及远程控制伺服系统的设计 194

6.1 CC-Link现场总线简介 194

6.1.1　CC-Link的优点 194

6.1.2　CC-Link的网络结构和基本功能 194

6.2.1 定位控制 195

6.2　CC-Link现场总线运动控制系统设计 195

6.2.2　运动控制器（motion controller）介绍 200

6.2.3　CC-Link现场总线运动控制系统 203

6.3　远程控制的概念 204

6.3.1　远程控制技术的发展 205

6.3.2　国内外的研究现状 205

6.4　以太网／Ethernet/IP简介 206

6.5　远程伺服控制系统的设计方法 208

6.5.1 远程伺服控制系统的网络结构 208

6.5.2　远程伺服控制系统的设计方法 209

第7章 SERCOS总线的伺服控制系统 210

7.1　运动控制网络的研究现状 210

7.1.1　SSCNET网络总线 210

7.1.2　SERCOS总线 211

7.1.3　IEEE1394 211

7.1.4　SynqNet 212

7.1.5　Profinet总线 213

7.2.2　SERCOS技术国内外现状 214

7.2.1　SERCOS技术概述 214

7.2　SERCOS总线原理 214

7.2.3　SERCOS接口的结构 215

7.2.4　SERCOS接口原理与其他通信系统的比较 216

7.2.5　SERCOS总线系统组成 217

7.3 SERCOS总线协议及其应用 218

7.3.1　SERCOS总线协议简介 218

7.3.2　SERCOS数据传输 219

7.3.4 固化协议SERCOS通信卡的硬件结构 221

7.3.3　协议初始化 221

7.3.5　固化协议SERCOS通信卡的软件设计 222

7.4　SERCOS-Ⅲ总线的通信技术 223

7.4.1　SERCOS-Ⅲ简介 223

7.4.2　SERCOS-Ⅲ的拓扑结构 224

7.4.3　SERCOS-Ⅲ的报文结构 225

7.4.4　netX控制模块的基本结构和功能 226

7.4.5　伺服驱动单元 227

7.4.6　伺服驱动单元SERCOS-Ⅲ接口的软件实现 228

参考文献 230

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