前 言
本書在《現(xiàn)場總線與工業(yè)以太網(wǎng)及其應(yīng)用技術(shù)》的基礎(chǔ)上修訂而成。
經(jīng)過30多年的發(fā)展，現(xiàn)場總線與工業(yè)以太網(wǎng)已經(jīng)成為工業(yè)控制系統(tǒng)中重要的通信網(wǎng)絡(luò)，并在不同的領(lǐng)域和行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。近幾年，無論是在工業(yè)、電力、交通，還是在工業(yè)機(jī)器人等運(yùn)動控制領(lǐng)域，工業(yè)以太網(wǎng)都得到了迅速發(fā)展和應(yīng)用。
本次修訂刪除了第1版中較為煩瑣或過時的內(nèi)容，如：netX網(wǎng)絡(luò)控制器、從站通信控制器VPC3、PROFIBUS-DP開發(fā)包4、基于嵌入式通信模塊COM-C的PROFIBUS-DP主站系統(tǒng)設(shè)計、TCP/IP與以太網(wǎng)控制器中的RTL8019AS和DM9000A全雙工以太網(wǎng)控制器、基于RTL8019AS的工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計。對PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線重新進(jìn)行了編寫，將原來的三章精煉為兩章，對第1～3章也重新進(jìn)行了編寫，增加了工業(yè)以太網(wǎng)、SERCOS工業(yè)以太網(wǎng)和時間敏感網(wǎng)絡(luò)三章�？傊�，第2版與第1版相比，架構(gòu)和內(nèi)容均有全面的更新，尤其是增加的工業(yè)以太網(wǎng)相關(guān)章節(jié)，與現(xiàn)有技術(shù)完全同步。
本書共分10章。第1章介紹了現(xiàn)場總線與工業(yè)以太網(wǎng)的相關(guān)概念及國內(nèi)外流行的現(xiàn)場總線與工業(yè)以太網(wǎng)；第2章講述了控制網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識，包括數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)、現(xiàn)場控制網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)硬件、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備和通信參考模型；第3章介紹了串行通信基礎(chǔ)、RS-232C和RS-485串行通信接口、USB接口、Modbus通信協(xié)議及Modbus的具體編程方法，后以PMM2000電力網(wǎng)絡(luò)儀表為例，詳細(xì)講述了Modbus-RTU通信協(xié)議及其應(yīng)用；第4章詳述了PROFIBUS通信協(xié)議、PROFIBUS通信控制器SPC3和主站通信網(wǎng)絡(luò)接口卡CP5611；第5章以PMM2000電力網(wǎng)絡(luò)儀表為例，詳述了PROFIBUS-DP通信模塊的硬件電路設(shè)計、PROFIBUS-DP通信模塊從站軟件的開發(fā)、從站的GSD文件編寫和PMM2000電力網(wǎng)絡(luò)儀表在數(shù)字化變電站中的應(yīng)用，后介紹了PROFIBUS-DP從站的測試方法；第6章詳述了DeviceNet現(xiàn)場總線，包括DeviceNet的概述、DeviceNet的物理層和通信協(xié)議、DeviceNet的通信對象和設(shè)備描述、DeviceNet節(jié)點的開發(fā)；第7章講述了EtherCAT、PROFInet、Ethernet POWERLINK和EPA工業(yè)以太網(wǎng)；第8章講述了TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)、IP、ICMP、ARP、端到端通信和端口號、TCP和UDP；第9章講述了SERCOS工業(yè)以太網(wǎng)，包括開放式機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)及接口技術(shù)、SERCOS概述、基于SERCOS總線的通信接口、SERCOS通信協(xié)議、SERCOS 在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用、SERCOS接口控制器SERCON816、主站SERCOS接口電路設(shè)計、系統(tǒng)軟件設(shè)計與實現(xiàn)和基于SERCOS接口的開放式數(shù)控體系模塊結(jié)構(gòu)；第10章講述了時間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN），包括TSN概述、TSN核心技術(shù)與應(yīng)用研究、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、工程應(yīng)用面臨的挑戰(zhàn)、時間敏感網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、精確時鐘同步與延時計算、TSN設(shè)備時間同步、網(wǎng)絡(luò)傳輸過程、流控制相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、TSN 網(wǎng)絡(luò)配置標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.1Qcc、TSN時間同步系統(tǒng)運(yùn)行流程、TSN交換機(jī)平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計、TSN應(yīng)用前景、TSN技術(shù)發(fā)展趨勢和CC-Link現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)。
本書數(shù)字資源豐富，配有電子課件PPT、教學(xué)大綱和習(xí)題答案，讀者可以到機(jī)械工業(yè)出版社教育服務(wù)網(wǎng)（http://www.cmpedu.com）下載。
本書是編者科研實踐和教學(xué)的總結(jié)，許多實例均是取自編者近30年來的現(xiàn)場總線與工業(yè)以太網(wǎng)科研攻關(guān)課題。對本書中所引用的參考文獻(xiàn)的作者，在此一并向他們表示真誠的感謝。由于編者水平有限，加上時間倉促，書中錯誤和不妥之處在所難免，敬請廣大讀者不吝指正。

編 者