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第1章 数字通信及网络技术基础 1

1.1数字通信基本原理 1

1.1.1控制网络中常用术语 1

1.1.2通信系统基本概念 2

1.1.3数字编码技术 4

1.1.4数据同步方式 6

1.1.5差错控制 7

1.1.6 RS-485串行通信接口 10

1.2介质访问控制MAC 13

1.2.1网络拓扑结构 13

1.2.2传输介质 14

1.2.3介质访问控制 15

1.3网络协议模型 17

1.3.1 OSI网络协议模型 17

1.3.2数据链路层与数据封装 19

1.3.3各种控制网络与OSI对照 20

1.4现场总线与信息化集成技术 21

1.4.1现场总线 21

1.4.2制造企业信息集成技术 24

思考题 25

第2章 Modbus网络及应用 27

2.1 Modbus工作过程 27

2.2 Modbus报文格式 29

2.3 Modbus测试软件 34

2.4 Modbus Plus网络 35

2.5 Modbus网络应用实例 37

2.5.1 S7-200的Modbus功能 37

2.5.2 S7-200 Modbus无线网络实例 41

2.5.3 Quantum PLC Modbus无线网络 44

2.5.4基于3G/GPRS的控制网络 49

思考题 54

第3章 PROFIBUS-DP总线及应用 55

3.1 PROFIBUS协议 55

3.2 DP的传输技术 58

3.2.1传输编码 58

3.2.2总线段结构 58

3.2.3电缆与连接器 59

3.2.4 RS-485中继器 59

3.2.5光纤网络 61

3.3 DP总线存取控制 63

3.3.1 DP中的设备类型 64

3.3.2令牌总线机制 65

3.3.3 DP设备间的通信关系 66

3.3.4主-从通信机制 67

3.3.5 DP循环 71

3.4 DP的三个版本 73

3.4.1 DP-VI 74

3.4.2 DP-V1 75

3.4.3 DP-V2 76

3.4.4 GSD文件 77

3.5 DP数据链路层 79

3.5.1 SAP功能 80

3.5.2 DP报文格式 80

3.5.3 FC的含义 82

3.5.4报文分析 83

3.6 DP应用层行规PROFIdrive 85

3.6.1应用层行规 85

3.6.2 PROFIdrive 86

3.7 S7-300 PLC及STEP7软件 89

3.8 S7-300/400常用的组网方式 93

3.8.1 DP方式 94

3.8.2 MPI方式/PPI方式 96

3.8.3以太网方式 99

3.9故障诊断实例 101

思考题 105

第4章 CIP网络 106

4.1控制和信息协议CIP 106

4.1.1 CIP网络模型 106

4.1.2 CIP的特点 108

4.1.3 CIP对象模型 110

4.1.4 CIP设备描述 112

4.2 DeviceNet概述 112

4.3 DeviceNet的物理层和传输介质 114

4.4 DeviceNet的数据链路层 117

4.4.1数据帧的格式 118

4.4.2总线仲裁机制 120

4.4.3错误诊断和故障界定机制 121

4.5 DeviceNet应用层 122

4.5.1连接 122

4.5.2报文组 123

4.5.3 I/O报文和显式报文 125

4.5.4未连接报文管理（UCMM） 127

4.5.5预定义主/从连接组 128

4.6 DeviceNet对象模型及设备描述 128

4.6.1对象模型 128

4.6.2设备描述 129

4.7 ControlNet 130

4.7.1物理层 130

4.7.2 CTDMA 131

4.7.3网络更新时间 131

4.7.4虚拟令牌及Keeper 134

4.7.5 MAC帧格式 134

4.7.6 ControlNet中的连接 135

思考题 136

第5章 工业以太网及OPC技术 137

5.1工业以太网 137

5.1.1工业以太网现状及趋势 137

5.1.2以太网帧格式 138

5.1.3交换式以太网 139

5.1.4端口/MAC地址映射表 140

5.1.5其他 140

5.2常用工业以太网 141

5.2.1 EtherNet/IP 141

5.2.2 Modbus TCP/IP 144

5.2.3 ProfiNet 145

5.3 OPC 149

5.3.1 OPC与COM 149

5.3.2 OPC的数据访问方法 149

5.3.3 OPC工作过程及对象层次模型 151

5.3.4 OPC客户端访问 152

思考题 154

第6章 工业控制网络的设计与应用 155

6.1 NC与PLC的信息交换 156

6.2 M代码的解码 157

6.3 PLC信息的直接读入和通道等待 158

6.4柔性参数化生产模式 159

6.5刀具磨损的自动检测及产品合格自动检测 162

6.6产品合格检测 163

参考文献 167