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第1章 數(shù)字通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ) 1
1.1 數(shù)字通信基本原理 1
1.1.1 工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中常用術(shù)語(yǔ)1
1.1.2 通信系統(tǒng)基本概念 2
1.1.3 數(shù)字編碼技術(shù)4
1.1.4 數(shù)據(jù)同步方式6
1.1.5 差錯(cuò)控制7
1.1.6 RS-485 串行通信接口 10
1.2 介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制 13
1.2.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 13
1.2.2 傳輸介質(zhì) 14
1.2.3 介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制標(biāo)準(zhǔn) 16
1.3 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議模型 17
1.3.1 OSI 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議模型 17
1.3.2 數(shù)據(jù)鏈路層與數(shù)據(jù)封裝 19
1.3.3 各種控制網(wǎng)絡(luò)與OSI 對(duì)照 21
1.4 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)與信息化集成技術(shù) 21
1.4.1 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn) 21
1.4.2 制造企業(yè)信息集成技術(shù) 24
思考題 26

第2章 Modbus 網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用 27
2.1 Modbus 工作過(guò)程 27
2.2 Modbus 報(bào)文格式 29
2.3 Modbus 測(cè)試軟件 35
2.4 Modbus Plus 網(wǎng)絡(luò) 36
2.5 PLC 的Modbus 功能 37
2.5.1 S7-1200 的Modbus 主/ 從站功能 37
2.5.2 S7-1200 的Modbus 應(yīng)用實(shí)例 43
2.5.3 S7-200 的Modbus 主/ 從站功能 46
2.5.4 Modbus 無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)實(shí)例 50
2.5.5 基于GPRS/4G/5G 的控制網(wǎng)絡(luò) 54
思考題 59

第3章 Profibus-DP 總線(xiàn)及其應(yīng)用 60
3.1 Profibus 協(xié)議 60
3.2 DP 的傳輸技術(shù) 63
3.2.1 傳輸編碼 63
3.2.2 總線(xiàn)段結(jié)構(gòu) 63
3.2.3 電纜與連接器 64
3.2.4 RS-485 中繼器 65
3.2.5 光纖網(wǎng)絡(luò) 66
3.3 DP 總線(xiàn)存取控制 68
3.3.1 DP 中的設(shè)備類(lèi)型 69
3.3.2 令牌總線(xiàn)機(jī)制 69
3.3.3 DP 設(shè)備間的通信關(guān)系 70
3.3.4 主/ 從通信機(jī)制 71
3.3.5 固定的DP 循環(huán) 76
3.4 DP 的三個(gè)版本 78
3.4.1 DP-V0 78
3.4.2 DP-V1 80
3.4.3 DP-V2 81
3.4.4 GSD 文件 82
3.5 DP 數(shù)據(jù)鏈路層 84
3.5.1 SAP 功能 84
3.5.2 DP 報(bào)文格式 85
3.5.3 FC 的含義 87
3.5.4 報(bào)文分析 88
3.6 DP 應(yīng)用層行規(guī)PROFIdrive 90
3.6.1 應(yīng)用層行規(guī) 90
3.6.2 PROFIdrive 90
3.7 S7-300 PLC 與STEP 7 軟件 93
3.8 S7-300/400 常用的組網(wǎng)方式 98
3.8.1 DP 方式 98
3.8.2 MPI 方式/PPI 方式 100
3.8.3 以太網(wǎng)方式 103
3.9 DP 故障診斷實(shí)例 105
思考題 109

第4章 CIP 網(wǎng)絡(luò) 110
4.1 控制和信息協(xié)議 110
4.1.1 CIP 網(wǎng)絡(luò)模型 110
4.1.2 CIP 的特點(diǎn) 112
4.1.3 CIP 對(duì)象模型 114
4.1.4 CIP 設(shè)備描述 116
4.2 DeviceNet 概述 116
4.3 DeviceNet 的物理層和傳輸介質(zhì) 118
4.4 DeviceNet 的數(shù)據(jù)鏈路層 121
4.4.1 數(shù)據(jù)幀的格式 122
4.4.2 總線(xiàn)仲裁機(jī)制 124
4.4.3 錯(cuò)誤診斷和故障界定機(jī)制 125
4.5 DeviceNet 應(yīng)用層 126
4.5.1 連接 126
4.5.2 報(bào)文組 127
4.5.3 I/O 報(bào)文和顯式報(bào)文 129
4.5.4 未連接報(bào)文管理器 131
4.5.5 預(yù)定義主/ 從連接組 132
4.6 DeviceNet 對(duì)象模型 133
4.7 ControlNet 134
4.7.1 物理層 135
4.7.2 CTDMA 135
4.7.3 網(wǎng)絡(luò)更新時(shí)間 136
4.7.4 虛擬令牌與Keeper 138
4.7.5 MAC 幀格式 139
4.7.6 ControlNet 中的連接 139
思考題 140

第5章 工業(yè)以太網(wǎng)與OPC 技術(shù) 141
5.1 工業(yè)以太網(wǎng) 141
5.1.1 工業(yè)以太網(wǎng)現(xiàn)狀與趨勢(shì) 141
5.1.2 以太網(wǎng)幀格式 142
5.1.3 TCP/IP 143
5.1.4 交換式以太網(wǎng) 144
5.1.5 端口/MAC 地址映射表 144
5.1.6 其他 145
5.2 常用工業(yè)以太網(wǎng) 146
5.2.1 EtherNet/IP 146
5.2.2 Modbus TCP/IP 148
5.2.3 Profinet 149
5.2.4 EtherCAT 153
5.3 OPC 158
5.3.1 OPC 與COM 158
5.3.2 OPC 的數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)方法 159
5.3.3 OPC 工作過(guò)程與對(duì)象層次模型 161
5.3.4 OPC 客戶(hù)端訪(fǎng)問(wèn) 162
5.3.5 OPC UA 164
5.4 S7-1200/1500 系列PLC 與Portal 軟件 166
5.4.1 S7-1200/1500 系列PLC 概述 166
5.4.2 S7-1200 CPU 邏輯存儲(chǔ)區(qū) 168
5.4.3 程序塊 169
5.4.4 TIA Portal 軟件 173
5.5 S7-1200/1500 的以太網(wǎng)通信功能 173
5.5.1 Profinet IO 通信 173
5.5.2 開(kāi)放式用戶(hù)通信 180
5.5.3 ISO-on-TCP 通信 185
5.5.4 S7 通信 188
5.5.5 Modbus TCP 通信 190
思考題 194

第6章 HMI/SCADA 軟件 195
6.1 組態(tài)王 196
6.2 組態(tài)王工程實(shí)例 200
思考題 207

參考文獻(xiàn) 208