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第1章 绪论1

习题4

第2章 全集成自动化与网络通信5

2.1 工业自动化及全集成自动化5

2.1.1 TIA的统一性5

2.1.2 TIA的开放性7

2.2 全集成自动化的体系结构7

2.3 SIMATIC NET介绍8

2.4 习题12

第3章 网络通信基础13

3.1 通信的基本概念13

3.1.1 单工通信、半双工通信及全双工通信14

3.1.2 串行传输与并行传输14

3.1.3 异步传输与同步传输14

3.1.4 串行通信接口15

3.1.5 传输速率16

3.2 计算机通信的国际标准16

3.2.1 OSI参考模型16

3.2.2 IEEE 802通信标准18

3.3 SIMATIC通信与标准通信19

3.4 习题22

第4章 MPI网络通信23

4.1 MPI通信简介23

4.2 MPI通信方式24

4.2.1 全局数据包通信方式24

4.2.2 基于MPI的S7基本通信方式26

4.2.3 基于MPI的S7通信方式28

4.3 MPI通信应用技术33

4.3.1 全局数据包通信33

4.3.2 基于MPI-S7基本通信的单边通信38

4.3.3 基于MPI-S7基本通信的双边通信43

4.3.4 基于MPI-S7通信的单边通信47

4.3.5 基于MPI-S7通信的无需确认双边通信55

4.3.6 基于MPI-S7通信的要确认双边通信60

4.4 习题65

第5章 PROFIBUS网络通信66

5.1 PROFIBUS总线介绍66

5.1.1 PROFIBUS的结构与硬件66

5.1.2 PROFIBUS总线的分类66

5.1.3 PROFIBUS协议67

5.1.4 PROFIBUS设备分类69

5.1.5 DP主站系统中的地址70

5.1.6 PROFIBUS网络连接设备71

5.2 PROFIBUS总线的拓扑结构71

5.2.1 PROFIBUS电气接口网络71

5.2.2 PROFIBUS光纤接口网络73

5.2.3 其他PROFIBUS接口网络76

5.3 习题76

第6章 PROFIBUS-DP网络通信77

6.1 基于PROFIBUS-DP主站与从站的通信77

6.1.1 主站与标准从站的通信77

6.1.2 主站与智能从站的不打包通信80

6.1.3 主站与智能从站的打包通信86

6.2 基于PROFIBUS的S7单边通信95

6.2.1 CPU集成DP接口的S7单边通信95

6.2.2 使用通信处理块的S7单边通信103

6.3 基于PROFIBUS的S7双边通信105

6.3.1 使用USEND/URCV的S7双边通信105

6.3.2 使用BSEND/BRCV的S7双边通信111

6.4 通信处理器（CP块）在PROFIBUS-DP通信中的应用116

6.4.1 CP342-5作主站的PROFIBUS通信116

6.4.2 CP342-5作从站的PROFIBUS通信122

6.5 基于PROFIBUS-DP的DX通信131

6.6 基于PROFIBUS-DP协议的DX模式的多主通信138

6.7 习题141

第7章 PROFIBUS-PA网络通信142

7.1 PROFIBUS-PA简介142

7.1.1 PROFIBUS-PA的传输技术142

7.1.2 DP/PA耦合器143

7.1.3 DP/PA链接器144

7.2 PROFIBUS-PA的网络组态144

7.2.1 PA现场设备的GSD文件安装144

7.2.2 使用DP/PA耦合器的PROFIBUS-PA网络组态145

7.2.3 使用DP/PA链接器的PROFIBUS-PA网络组态147

7.2.4 使用PDM组态PROFIBUS-PA设备148

7.3 习题150

第8章 工业以太网通信151

8.1 工业以太网151

8.1.1 工业以太网概述151

8.1.2 工业以太网的特点及优势151

8.1.3 工业以太网的交换技术152

8.1.4 工业以太网通信处理器153

8.1.5 带PN接口的CPU154

8.1.6 工业以太网交换机154

8.1.7 工业以太网络的信息安全155

8.2 PC与S7-300的以太网通信155

8.2.1 使用ISO协议进行通信155

8.2.2 使用TCP/IP进行通信158

8.3 基于以太网的S7通信160

8.3.1 使用PUT/GET的单边S7通信161

8.3.2 使用USEND/URCV的双边S7通信167

8.3.3 使用BSEND/BRCV的双边S7通信173

8.4 无线射频（RFID）技术176

8.4.1 RFID技术简介176

8.4.2 RFID技术的主要应用177

8.5 习题179

第9章 PROFINET网络通信180

9.1 PROFINET简介180

9.1.1 PROFINET概述180

9.1.2 PROFINET实时通信181

9.1.3 PROFINET的主要应用183

9.2 PROFINET IO通信184

9.2.1 基于CPU集成PN接口的PROFINET IO通信184

9.2.2 基于CP343-1的PROFINET IO通信184

9.2.3 带有IRT的PROFINET IO通信199

9.3 PROFINET CBA通信209

9.3.1 PROFINET CBA的用户程序接口209

9.3.2 项目介绍210

9.3.3 STEP 7项目组态211

9.3.4 用iMap组态和下载组件217

9.4 习题219

第10章 其他网络通信与通信服务220

10.1 串行通信220

10.1.1 串行通信概述220

10.1.2 ASCII driver协议221

10.1.3 MODBUS RTU协议226

10.1.4 USS协议236

10.2 OPC通信237

10.2.1 OPC概述237

10.2.2 OPC通信实例237

10.3 S7路由功能251

10.3.1 S7路由概述251

10.3.2 S7路由实例252

10.4 习题255

第11章 故障诊断与远程维护256

11.1 故障诊断基础知识256

11.1.1 故障分类256

11.1.2 故障诊断机理257

11.1.3 故障诊断方法258

11.2 基于PROFIBUS/PROFINET通信故障诊断258

11.2.1 LED灯故障诊断258

11.2.2 使用STEP 7工具进行故障诊断258

11.2.3 基于PROFIBUS通信故障诊断263

11.2.4 基于PROFINET通信故障诊断282

11.3 SIMATIC PLC远程维护295

11.3.1 远程数据监控296

11.3.2 远程编程与调试296

11.4 习题303

第12章 工业网络通信综合应用实例304

12.1 S7-300 PLC与MM440变频器的DP通信实例304

12.2 PLC与操作员站的通信实例317

12.2.1 S7-300/400 PLC与WinCC的通信实例317

12.2.2 S7-300/400 PLC与HMI的通信实例322

12.2.3 S7-200 PLC与WinCC的OPC通信实例323

12.3 习题327

附录 实验指导书328

附录A基础实验328

实验一 基于MPI全局数据通信实验328

实验二 基于MPI的S7基本通信实验329

实验三 基于MPI的S7通信实验331

实验四 基于PROFIBUS - DP的主从站通信实验332

实验五 基于PROFIBUS的S7通信实验334

实验六 通信处理器（CP块）在PROFIBUS - DP中通信实验336

实验七 基于PROFINET的IO通信实验337

实验八 基于以太网的S7通信实验338

附录B综合实验339

实验一PLC与变频器通信实验339

实验二PLC与操作员站通信实验342

附录C系统设计实验343

实验 蒸洗机控制系统通信网络设计实验343

参考文献346