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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　IEEE1394211

7.1.4　SynqNet212

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