第1章概述11.1现场总线技术1.1.1现场总线技术的概述11.1.2典型现场总线简介51.1.3现场总线的技术特点81.1.4现场总线技术展望与发展趋势91.2以太网技术1.2.1以太网技术简介111.2.2以太网技术展望与发展趋势161.3工业以太网技术1.3.1工业以太网发展现状181.3.2工业以太网的要求221.4实时工业以太网技术第2章控制网络基础262.1数据通信基础2.1.1数据通信的基本概念262.1.2数据通信的发送与接收设备282.1.3数据通信的传输介质292.1.4数据编码技术292.1.5数据传输技术302.1.6数据交换技术332.1.7差错控制332.2网络互连技术2.2.1网络互连的基本概念402.2.2网络互连规范402.2.3网络互连的通信参考模型412.2.4网络互连设备44第3章工业以太网技术543.1以太网(Ethernet)3.1.1以太网的发展543.1.2CSMA/CD载波监听多路访问/冲突检测553.1.3TCP/IP协议563.1.4以太网的实现方法573.1.5以太网的物理地址583.2以太网到工业以太网3.3工业以太网的关键技术3.3.1全双工交换式以太网技术633.3.2虚拟局域网技术653.3.3服务质量663.3.4网络可用性683.3.5网络安全性683.3.6工业以太网系统的安全性和可靠性703.3.7工业以太网的供电技术713.4基于工业以太网的控制网络3.4.1工业以太网控制网络模型723.4.2工业以太网网络方案设计743.4.3工业以太网应用分析743.4.4工业以太网实际应用76第4章CANopen协议784.1CANopen的发展4.2CAL协议4.3CANopen基本结构与通信子协议4.4CANopen预定义连接集4.5CANopen标识符分配4.6CANopen Bootup过程4.7CANopen消息语法细节4.7.1NMT模块控制(NMT Module Control)844.7.2NMT节点保护(NMT Node Guarding)844.7.3NMT Bootup864.7.4过程数据对象(PDO)864.7.5服务数据对象(SDO)864.7.6应急指示对象(Emergency Object)89第5章POWERLINK基本原理915.1POWERLINK概述5.1.1POWERLINK物理层915.1.2POWERLINK数据链路层925.1.3POWERLINK应用层995.2POWERLINK数据帧5.2.1SoC数据帧结构1135.2.2Preq数据帧结构1135.2.3Pres数据帧结构1145.2.4SoA数据帧结构1155.2.5ASnd数据帧结构1165.3POWERLINK网络性能5.3.1网络连接1175.3.2多路复用1175.3.3通信性能1185.3.4网络配置1185.3.5诊断故障1185.3.6性能参数1185.4POWERLINK网络拓扑5.4.1网络拓扑概述1195.4.2寻址方式1195.5POWERLINK冗余5.5.1双网冗余1195.5.2环形冗余1225.5.3多主冗余1275.5.4冗余系统的典型拓扑结构134第6章POWERLINK网络的组建与配置1366.1POWERLINK网络的组建6.2从站发送配置之网络参数配置(0x18xx)6.3从站发送配置之映射参数配置(0x1A00)6.4从站接收配置之网络参数配置(0x14xx)6.5从站接收配置之映射参数配置(0x1600)6.6主站发送参数的配置过程6.7手工组建POWERLINK网络6.7.1配置主站和每一个从站的网络参数和映射参数1406.7.2用户自己定义一些变量1416.7.3调用Ep1ApiLinkObject()将用户自定义的变量和object连接1416.7.4在AppCbSync(void)函数里编写自己的程序1426.8使用openCONFIGURATOR组建POWERLINK网络6.8.1openCONFIGURATOR的安装1436.8.2openCONFIGURATOR的使用143第7章POWERLINK的实现1507.1基于Windows的实现7.1.1手动配置Windows主站和从站1507.1.2设置从站的参数1537 1.3用openCONFIGURATOR配置Windows主站和从站1557.2基于Linux的POWERLINK的实现7.2.1Linux的内核版本和实时补丁1567.2.2Linux的POWERLINK主从站程序应用1567.2.3以太网的驱动程序1577.2.4Linux的demo1577.2.5Linux的编译选项1577.2.6cmake编译1577.3基于FPGA的POWERLINK的实现7.3.1基于FPGA的POWERLINK的硬件架构1607.3.2POWERLINK和用户的应用在同一个FPGA上1617.3.3基于FPGA的系统架构1617.4基于ALTERA的FPGA的实现7.4.1软件和硬件1627.4.2FPGA程序的编译和下载1637.4.3编译Quartus工程1637.4.4编译NiosⅡ工程1637.4.5在Eclipse中运行Nios程序1647.4.6PC主站程序的编译165第8章POWERLINK通信诊断1678.1所需软件Wireshark简介8.2Wireshark使用方法8.2.1下载及安装1678.2.2网络连接1678.2.3运行Wireshark1678.2.4Wireshark数据分析1678.3POWERLINK通信错误处理8.3.1错误处理机制1698.3.2POWERLINK可能出现的错误1698.3.3各种错误对应的对象字典中的对象170第9章POWERLINK技术应用实例1719.1POWERLINK 贝加莱主站配置过程9.1.1硬件架构1719.1.2软件条件1719.1.3配置过程1719.2Ethernet POWERLINK在机器控制领域的应用9.2.1Ethernet POWERLINK的起源1889.2.2Ethernet POWERLINK在CNC与机器人领域的应用1889.2.3Ethernet POWERLINK在高动态同步运动控制领域的应用1909.3Linux操作系统下的POWERLINK主站和从站通信9.3.1环境搭建1929.3.2通信过程1929.3.3主站发送参数的配置过程1939.3.4从站接收配置之通信参数配置1939.3.5操作过程1939.4Ethernet POWERLINK在舞台机械控制系统中的应用9.4.1Ethernet POWERLINK的实现方式2069.4.2网络结构及配置2079.4.3硬件设计组成208参考文献210