工业以太网的原理与应用PDF电子书下载

第1章 自动化领域中的以太网 1

1.1 以太网技术的发展 1

1.2 以太网在工业中的应用 2

1.3 组织 4

1.4 以太网类型 6

1.4.1 以太网 6

1.4.2 快速以太网 10

1.4.3 快速命令 20

1.4.4 IP参数 24

1.4.5 千兆以太网 36

1.4.6 路由器 37

1.5 以太网供电 37

1.5.1 技术 38

1.5.2 极限值 38

1.5.3 供电（图） 39

1.5.4 兼容性检查和设备保护 40

1.6 VLAN——虚拟局域网 41

1.6.1 基础 41

1.6.2 VLAN的分配 41

1.7 蓝牙 43

1.7.1 应用领域 44

1.7.2 蓝牙规范的扩展 44

1.7.3 规范 46

1.7.4 建立连接和网络拓扑 47

1.8 蓝牙安全性 48

1.8.1 密码安全机制 48

1.8.2 加密 49

1.8.3 安全操作模式 49

1.9 ZigBee 49

1.10 无线局域网 50

1.10.1 概况 50

1.10.2 无线技术的优点 51

1.10.3 使用无线技术的风险 51

1.10.4 无线技术 52

1.10.5 无线电波的衰减 55

1.10.6 天线增益 57

1.10.7 无线电收发器系统的计算示例 58

1.10.8 接收器预留和传输质量 59

1.10.9 菲涅尔区 59

1.10.10 在ISM频带中的无线以太网 61

1.10.11 IEEE802标准 62

1.10.12 信道访问 64

1.10.13 基础架构模式——基本服务集 65

1.10.14 漫游 66

1.10.15 分段 66

1.10.16 调制方法 67

1.10.17 IEEE802.11b标准 67

1.10.18 IEEE802.11a/h标准 69

1.10.19 标准小结 71

1.11 COM服务器 73

1.11.1 电缆替代 73

1.11.2 Modbus网关 74

1.11.3 RAS服务器 74

习题 75

第2章 安装 76

2.1 传输介质 76

2.1.1 电缆和线路 76

2.1.2 安装质量测试技术 77

2.1.3 玻璃光缆 78

2.1.4 光缆类型 79

2.1.5 光缆连接器 84

2.1.6 光缆安装注意事项 85

2.1.7 铜缆 86

2.1.8 铜缆安装的常见事项 88

2.1.9 铜缆的限定值（遵循EN50173） 89

2.1.10 拓扑 97

2.1.11 详细的电缆标记（遵循DIN） 97

2.1.12 电缆结构 98

2.1.13 双绞线的最小需求 100

2.1.14 以太网连接跳线区 103

2.1.15 干扰源 105

2.2 雷击／电涌保护 107

2.2.1 电涌电压 108

2.2.2 避雷器 108

2.2.3 雷击保护等级 108

2.2.4 耦合电涌电压 109

2.2.5 防止电涌电压的措施 110

2.2.6 建筑和系统中的接闪器 112

2.2.7 基本地下电缆的安全设备 112

2.2.8 雷击和电涌保护器的使用 113

2.2.9 电涌保护器和等电位连接之间的连接线 115

2.2.10 基础接地电极 115

2.2.11 防止静电放电措施 116

2.2.12 感应负载／切换继电器的干扰抑制措施 117

2.2.13 RC电路 119

2.2.14 AC/DC负载切换 119

2.3 供电 120

2.3.1 24V DC控制电压 120

2.3.2 安装指令 121

2.4 EMC措施 123

2.4.1 概况 123

2.4.2 电气系统和网络的干扰源 124

2.4.3 滤波器的使用 124

2.4.4 高频干扰 125

2.4.5 低频干扰 127

2.4.6 接地／等电位连接／参考地 128

2.4.7 遵循EMC标准的建议 130

2.4.8 特殊保护控制柜安装的方法与布线 131

2.5 变频器 135

2.5.1 应用 135

2.5.2 线路电抗器／线路滤波器的使用 136

2.5.3 反馈式变频器 137

2.5.4 变频器采用插入式连接的接地规则 138

习题 138

第3章 组态与规划 139

3.1 网络管理 139

3.2 SNMP——简单网络管理协议 141

3.2.1 SNMP的基本原理 141

3.2.2 SNMP的背景 141

3.2.3 SNMP的版本 142

3.2.4 SNMP的管理模型 143

3.2.5 SNMP语言 146

3.2.6 SNMP网络管理系统 148

3.3 SNMP OPC 151

3.3.1 OPC 151

3.3.2 COM 152

3.3.3 DCOM 153

3.3.4 OPC功能 153

3.3.5 OPC DX 154

3.3.6 SNMP OPC网关 155

3.4 实时以太网通信 158

3.4.1 概况 158

3.4.2 实时系统基础 158

3.4.3 同步性 163

3.5 以太网／工业协议（Ethernet/IP） 167

3.6 多播 169

3.6.1 静态多播组 170

3.6.2 动态多播组 171

3.6.3 广播 173

3.7 Modbus TCP 174

习题 177

第4章 PROFINET 178

4.1 PROFINET的组件模型 180

4.2 创建组件 181

4.3 自动化对象的连接——技术结构 182

4.4 PROFINET IO控制器 185

4.5 建立／断开通信关系 186

4.6 NRT功能 189

4.7 PROFINET设备命名 190

4.8 现场总线的集成 193

4.9 编程与过程数据分配 195

4.10 IRT通信 196

习题 199

第5章 IT安全 200

5.1 网络中的安全性 200

5.2 应急规划 200

5.2.1 安全漏洞和措施 203

5.2.2 自动化中的安全性 203

5.2.3 现场总线系统中的安全性 204

5.3 网络攻击的检测与处理 205

5.3.1 出发点 205

5.3.2 网络攻击 205

5.3.3 其它薄弱环节 206

5.3.4 开放服务 210

5.3.5 Rootkit 211

5.4 防范机制 212

5.4.1 分级保护机制 212

5.4.2 防火墙 214

5.4.3 数据包过滤器 214

5.4.4 入侵检测／响应 215

5.4.5 破坏类型 215

5.4.6 攻击检测与攻击信号 215

5.4.7 薄弱点 215

5.4.8 安全策略和应急计划 216

5.5 蓝牙安全性 218

5.6 无线局域网的安全性 220

5.6.1 WLAN操作模式 221

5.6.2 安全改善措施 222

5.6.3 扩展安全程序 224

5.6.4 IEEE802.11i 225

5.6.5 虚拟专用网——VPN 226

5.6.6 可靠性提高 227

习题 227

参考文献 228