現場總線CANopen設計與應用（簡體書）

《現場總線CANopen設計與應用》講述作為工業現場總線協議重要成員之一——CANopen協議的基本原理、規則以及相關背景，重點介紹CANopen協議的工作機制，力求向讀者展現CANopen協議的概貌，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主站設備的特點；第三部分由第6～8章組成，主要介紹CANopen應用中的設備子協議規范；第四部分由第9～10章組成，主要介紹CANopen協議的應用及調試的方法和工具。
《現場總線CANopen設計與應用》適合從事工業控制或工業通信的工程技術人員使用，也可作為高等院校自動化、機電一體化、電子信息類等專業的教學參考書。

作者：（德國）蔡豪格（Holger Zeltwanger） 譯者：周立功 黃曉清 嚴寒亮

Holger Zeltwanger，是CAN總線技術的專家，兼任ISO國際標準化組織CAN標準工作組主席，組織領導發布了Isol 1898系列標準，是CAN工業的奠基人，1992年創立了CiA組織（CAN in Automation）并擔任主席至今。

《現場總線CANopen設計與應用》由北京航空航天大學出版社出版。

第1章 通信和設備模型
1.1 通信層和參考模型
1.2 設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 高速收發器芯片
2.3 網絡拓撲結構
2.4 連接器

第3章 CAN協議
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 應用層
4.1 基本原理
4.2 通信對象
4.2.1 過程數據對象
4.2.2 服務數據對象
4.2.3 同步
4.2.4 發送設備錯誤信號
4.3 對象字典
4.3.1 對象詞典的分配
4.3.2 通信參數的描述
4.3.3 對象字典的實現
4.4 網絡管理系統
4.4.1 NMT服務與協議
4.4.2 設備監控
4.5 CAN標識符的分配
4.5.1 預定義主／從連接集
4.5.2 設備的基本功能
4.6 節點ID的分配

第5章 應用層的附加功能
5.1 可編程的CANopen設備
5.1.1 術語的定義
5.1.2 標準的網絡啟動
5.1.3 CANopen管理器的作用
5.1.4 可編程的CANopen設備的過程數據
5.1 I5網絡變量
5.1.6 下載程序
5.2 網絡組
5.3 安全數據傳輸協議
5.3.1 安全相關的數據對象SRDO
5.3.2 CANopen安全實施方案

第6章 設備子協議
6.1 基礎
6.2 I／0模塊的子協議
6.2.1 數字量輸入
6.2.2 數字量輸出
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 驅動和運動控制設備子協議
6.3.1 驅動器狀態機
6.3.2 驅動器的工作模式
6.3.3 因數組
6.3.4 預定義PDO
6.4 傳感器和測量設備的子協議
6.4.1 模擬量輸入功能模塊
6.4.2 調節器功能模塊
6.4.3 報警功能模塊
6.4.4 數字I／O功能模塊

第7章 接口規范
第8章 應用規范
第9章 CANopen工具
第10章 CANopen設備及網絡
附錄A參考文獻
附錄B作者
附錄C詞匯表

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，則串行總線系統對干擾的反應越敏感。通常數據傳輸速率都不需要達到1Mbit／s，對于總線設備采取電氣隔離措施的控制柜，對其網絡中的數據傳輸速率則沒有限制。經驗表明，工程師在鋪設總線電纜之前，都已經計算好了所需的總線長度，但實際鋪設的長度卻比預計的要長許多。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通信類型的優缺點如下：
?如果使用同步循環這種傳輸類型，用戶則可以準確地預計總線負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置整個總線的負載。此外，過程數據也要進行同步，PDO數據在輸入時被讀取，同時PDO輸出數據設定為有效。當然這種同步的質量還得取決于實現的同步方式。如果是同步循環通信，則響應時間至少要與循環時間一致，而且總線利用也不合理，因為這種通信類型需要發送沒有變化的“舊”數據。如果可能的話，用戶可以選用同步多路復用器（傳輸類型1～240）對網絡進行優化，與此同時，還可以減少發送變化比較緩慢數據的可能性，例如，減少對時間要求嚴格的數據的傳輸。除此之外，用戶還要考慮并非任何時候都要傳輸比循環時間還要短的輸人數據。如果有此要求，建議使用異步PDO通信。