現(xiàn)場總線CANopen設(shè)計與應(yīng)用

內(nèi)容概要

Holger
Zeltwanger所著的《現(xiàn)場總線CANopen設(shè)計與應(yīng)用》講述作為工業(yè)現(xiàn)場總線協(xié)議重要成員之一——CANopen協(xié)議的基本原理、規(guī)則以及相關(guān)背景，重點介紹CANopen協(xié)議的工作機制，力求向讀者展現(xiàn)CANopen協(xié)議的概貌，使讀者能夠理解為何CANopen需要制定如此的工作流程。全書分為4個部分，第一部分由第1～3章組成，主要介紹通信的基本原理，以及CANopen協(xié)議物理層和鏈路層的基本特性(CAN總線)；第二部分由第4～5章組成，主要介紹CANopen的基本核心工作機制和CANopen主站設(shè)備的特點；第三部分由第
6～8章組成，主要介紹CANopen應(yīng)用中的設(shè)備子協(xié)議規(guī)范；第四部分由第9～
10章組成，主要介紹CANopen協(xié)議的應(yīng)用及調(diào)試的方法和工具。
《現(xiàn)場總線CANopen設(shè)計與應(yīng)用》適合從事工業(yè)控制或工業(yè)通信的工程技術(shù)人員使用，也可作為高等院校自動化、機電一體化、電子信息類等專業(yè)的教學(xué)參考書。

作者簡介

Mr．Zeltwanger是CAN總線技術(shù)的專家，兼任ISO國際標(biāo)準(zhǔn)化組織CAN標(biāo)準(zhǔn)工作組主席，組織領(lǐng)導(dǎo)發(fā)布了IS011898系列標(biāo)準(zhǔn)，是CANI業(yè)的奠基人，1992年創(chuàng)立了CiA組織(CAN
in Automation)并擔(dān)任主席至今。

書籍目錄

第1章  通信和設(shè)備模型
  1.1  通信層和參考模型
  1.2  設(shè)備模型和兼容性等級
  1.3  對象的描述與定義
第2章  物理層
  2.1  位定時和位填充
  2.2  高速收發(fā)器芯片
  2.3  網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
  2.4  連接器
第3章  CAN協(xié)議
  3.1  報文格式
  3.2  錯誤的檢測、限制和處理
    3.2.1  錯誤檢測機制
    3.2.2  無法檢測到的錯誤
第4章  應(yīng)用層
  4.1  基本原理
  4.2  通信對象
    4.2.1  過程數(shù)據(jù)對象
    4.2.2  服務(wù)數(shù)據(jù)對象
    4.2.3  同步
    4.2.4  發(fā)送設(shè)備錯誤信號
  4.3  對象字典
    4.3.1  對象詞典的分配
    4.3.2  通信參數(shù)的描述
    4.3.3  對象字典的實現(xiàn)
  4.4  網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)
    4.4.1  NMT服務(wù)與協(xié)議
    4.4.2  設(shè)備監(jiān)控
  4.5  CAN標(biāo)識符的分配
    4.5.1  預(yù)定義主／從連接集
    4.5.2  設(shè)備的基本功能
  4.6  節(jié)點ID的分配
第5章  應(yīng)用層的附加功能
  5.1  可編程的CANopen設(shè)備
    5.1.1  術(shù)語的定義
    5.1.2  標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)啟動
    5.1.3  CANopen管理器的作用
    5.1.4  可編程的CANopen設(shè)備的過程數(shù)據(jù)
    5.1.5  網(wǎng)絡(luò)變量
    5.1.6  下載程序
  5.2  網(wǎng)絡(luò)組
  5.3  安全數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議
    5.3.1  安全相關(guān)的數(shù)據(jù)對象SRDO
    5.3.2  CANopen安全實施方案
第6章  設(shè)備子協(xié)議
  6.1  基礎(chǔ)
  6.2   I／O模塊的子協(xié)議
    6.2.1  數(shù)字量輸入
    6.2.2  數(shù)字量輸出
    6.2.3  模擬量輸入
    6.2.4  模擬量輸出
    6.2.5  控制手柄
  6.3  驅(qū)動和運動控制設(shè)備子協(xié)議
    6.3.1  驅(qū)動器狀態(tài)機
    6.3.2  驅(qū)動器的工作模式
    6.3.3  因數(shù)組
    6.3.4  預(yù)定義PDO
  6.4  傳感器和測量設(shè)備的子協(xié)議
    6.4.1  模擬量輸入功能模塊
    6.4.2  調(diào)節(jié)器功能模塊
    6.4.3  報警功能模塊
    6.4.4  數(shù)字I／O功能模塊
    6.4.5  從數(shù)據(jù)類型到對象詞典
    6.4.6  子協(xié)議的特性
  6.5  編碼器和凸輪轉(zhuǎn)換機構(gòu)子協(xié)議
    6.5.1  編碼器參數(shù)和診斷對象
    6.5.2  操作模式
    6.5.3  編碼器中的凸輪轉(zhuǎn)換機構(gòu)
  6.6  液壓閥的子協(xié)議
    6.6.1  常規(guī)定義
    6.6.2  應(yīng)用對象
    6.6.3  PDO映射
  6.7  傾角傳感器的子協(xié)議
  6.8  織布機的子協(xié)議
  6.9  蓄電池和充電器的子協(xié)議
  6.10  醫(yī)療器械的子協(xié)議
  6.11  其他的設(shè)備子協(xié)議
第7章  接口規(guī)范
  7.1  與符合IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)的控制器接口
    7.1.1  數(shù)據(jù)類型
    7.1.2  網(wǎng)絡(luò)變量
    7.1.3  功能塊
    7.1.4  數(shù)據(jù)交換
  7.2  商務(wù)車輛中的網(wǎng)絡(luò)接口
  7.3  基于以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)接口
  7.4  連接到AS-Interface的CANopen網(wǎng)關(guān)
  7.5  其他的接口規(guī)范
第8章  應(yīng)用規(guī)范
  8.1  基礎(chǔ)知識
  8.2  針對乘客信息系統(tǒng)的應(yīng)用規(guī)范
  8.3  針對建筑機械的傳感器的應(yīng)用規(guī)范
  8.4  針對垃圾收集車的應(yīng)用規(guī)范
  8.5  針對電梯控制器的應(yīng)用規(guī)范
  8.6  針對擠壓機下游設(shè)備的應(yīng)用規(guī)范
  8.7  針對造影劑注射器的應(yīng)用規(guī)范
  8.8  針對軌道車輛的應(yīng)用規(guī)范
    8.8.1  車載集成網(wǎng)絡(luò)
    8.8.2  用于子系統(tǒng)內(nèi)部通信的應(yīng)用規(guī)范
  8.9  針對吊車附加設(shè)備的應(yīng)用規(guī)范
第9章   CANopen工具
  9.1  設(shè)備數(shù)據(jù)表與設(shè)備配置文件
  9.2  配置CANopen設(shè)備和系統(tǒng)
  9.3  系統(tǒng)配置流程
  9.4  配置工具的結(jié)構(gòu)與工作原理
  9.5  用于CANopen設(shè)備的設(shè)計工具
  9.6  仿真工具
  9.7  一致性與性能測試系統(tǒng)
    9.7.1  CANopen一致性的檢驗
    9.7.2  性能檢測
第10章  CANopen設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)
  10.1  CANopen設(shè)備分類
  10.2  CANopen網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
  10.3  CAN0pen網(wǎng)絡(luò)配置
  10.4  CANopen應(yīng)用案例
    10.4.1  空調(diào)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
    10.4.2  空調(diào)機的PDO分配
    10.4.3  CANopen網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢
附錄A  參考文獻(xiàn)
附錄B  作  者
附錄C  詞匯表

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：上述幾點中具有決定性意義的是保留足夠的總線帶寬（總線負(fù)載）可供其他功能使用。一般來說，只要總線長度允許，則盡可能選擇最高的位速率。但是還有一點必須考慮，位速率越高，則串行總線系統(tǒng)對干擾的反應(yīng)越敏感。通常數(shù)據(jù)傳輸速率都不需要達(dá)到1Mbit／s，對于總線設(shè)備采取電氣隔離措施的控制柜，對其網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸速率則沒有限制。經(jīng)驗表明，工程師在鋪設(shè)總線電纜之前，都已經(jīng)計算好了所需的總線長度，但實際鋪設(shè)的長度卻比預(yù)計的要長許多。如果用戶選擇好了位速率，則接下來只要確定PDO的通信類型即可。PDO通信類型的優(yōu)缺點如下：①如果使用同步循環(huán)這種傳輸類型，用戶則可以準(zhǔn)確地預(yù)計總線負(fù)載以及固定的時間特性。通常情況下用戶利用同步速率就可以方便地設(shè)置整個總線的負(fù)載。此外，過程數(shù)據(jù)也要進(jìn)行同步，PDO數(shù)據(jù)在輸入時被讀取，同時PDO輸出數(shù)據(jù)設(shè)定為有效。當(dāng)然這種同步的質(zhì)量還得取決于實現(xiàn)的同步方式。如果是同步循環(huán)通信，則響應(yīng)時間至少要與循環(huán)時間一致，而且總線利用也不合理，因為這種通信類型需要發(fā)送沒有變化的“舊”數(shù)據(jù)。如果可能的話，用戶可以選用同步多路復(fù)用器（傳輸類型1～240）對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，與此同時，還可以減少發(fā)送變化比較緩慢數(shù)據(jù)的可能性，例如，減少對時間要求嚴(yán)格的數(shù)據(jù)的傳輸。除此之外，用戶還要考慮并非任何時候都要傳輸比循環(huán)時間還要短的輸人數(shù)據(jù)。如果有此要求，建議使用異步PDO通信。

編輯推薦

《現(xiàn)場總線CANopen設(shè)計與應(yīng)用》由北京航空航天大學(xué)出版社出版。

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