在数字化和智能化日渐成为工业发展主流的时代背景下，工业通信网络技术显得尤为关键。本书旨在为读者提供一个全面而系统的指南，覆盖了从基础理论、关键技术到实际应用案例的各个方面。内容囊括了现场总线、工业以太网、无线通信技术等众多关键领域，目的是帮助读者深入理解工业控制网络的核心技术及其广泛的应用。

现场总线、工业以太网、Modbus控制网络、无线网络(包括工业无线以太网、物联网、无线传感器网络、5G网络)以及工业互联网，这些技术构成了现代工业自动化和智能制造的核心。它们在提高生产效率、降低成本、增强系统灵活性和实现远程监控等方面发挥着至关重要的作用。

本书共分为12章，涵盖了从基础概念到高级应用的广泛内容，旨在为读者提供一个关于工业控制网络的全景视角。本书以全面、系统的视角讲述了工业控制网络的理论基础、关键技术、应用实践及未来发展趋势，旨在为从业人员、学者和学生提供一本深入浅出的参考书。

第1章绪论： 介绍了工业控制网络、现场总线和工业以太网的基本概念和技术。

第2章CAN现场总线： 讲述了CAN总线的技术规范、通信控制器、总线收发器和节点设计。

第3章Modbus控制网络： 讲述了Modbus网络的物理层、链路层标准和Modbus TCP。

第4章LonWorks嵌入式智能控制网络： 讲述了LonWorks技术平台、智能收发器和处理器以及相关开发工具。

第5章PROFIBUSDP现场总线： 详细讲述PROFIBUS总线的协议结构、通信模型、设备类型和通信控制器。

第6章DeviceNet现场总线： 讲述了DeviceNet的通信模型、连接方式、报文协议和节点开发。

第7章FF现场总线： 讲述了FF现场总线的功能块参数、功能库和串级控制设计中的应用。

第8章PROFINET与工业无线以太网： 讲述了PROFINET的基础、运行模式、系统结构和工业无线以太网技术。

第9章EtherCAT工业以太网： 讲述了EtherCAT的物理结构、数据链路层、应用层和系统组成。

第10章物联网与无线传感器网络： 讲述了物联网和无线传感器网络的基本概念、技术和应用。

第11章5G网络： 对5G网络进行了概述，讲述了5G网络的关键技术和工业互联网行业应用。

第12章工业互联网： 讲述了工业互联网的诞生、特征、核心技术和与智能制造的关系。

通过本书的学习，读者将能够全面掌握工业控制网络的关键技术和应用实践，为未来在工业自动化和智能制造领域的研究和工作奠定坚实的基础。



本书是作者基于近30年的科研实践和教学经验而精心策划和编写的。例如，在讨论CAN现场总线时，不仅介绍了其技术规范和通信控制器，还通过实际案例帮助读者理解其设计原理和应用方法。在讲述EtherCAT工业以太网时，详细讲述了其物理拓扑结构、数据链路层和应用层的设计，以及在KUKA机器人上的应用案例，帮助读者全面理解这一技术的实用性和高效性。

本书是作者科研实践和教学的总结，书中实例取自作者近30年的现场总线、工业以太网等工业控制网络的科研攻关课题。对本书中所引用的参考文献的作者，在此一并表示真诚的感谢。

由于编者水平有限，加上时间仓促，书中错误和不妥之处在所难免，敬请广大读者不吝指正。


编者2024年12月