西门子工业通信网络组态编程与故障诊断PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1计算机通信的国际标准 1

1.1.1开放系统互连模型 1

1.1.2 IEEE 802通信标准 2

1.1.3现场总线及其国际标准 4

1.2 SIMATIC通信网络简介 5

1.2.1全集成自动化 5

1.2.2 SIMATIC网络结构与通信服务简介 6

1.2.3学习网络通信的建议 10

1.3练习题 11

第2章PROFIBUS的硬件组成与通信协议 12

2.1 PROFIBUS的结构与硬件 12

2.1.1 PROFIBUS简介 12

2.1.2 PROFIBUS的物理层 14

2.1.3 PROFIBUS-DP设备的分类 15

2.1.4 PROFIBUS通信处理器 16

2.1.5 ET 200 17

2.1.6其他网络部件与GSD文件 19

2.2 PROFIBUS的通信协议 20

2.2.1 PROFIBUS的数据链路层 20

2.2.2 PROFIBUS-DP 22

2.2.3 PROFIBUS的通信服务 23

2.3练习题 25

第3章PROFIBUS-DP主从通信 26

3.1主站与标准DP从站通信的组态 26

3.1.1项目的生成与硬件组态 26

3.1.2 PROFIBUS-DP网络的组态 29

3.1.3主站与ET 200通信的组态 32

3.1.4主站通过EM 277与S7-200通信的组态 35

3.2 DP主站与智能从站通信的组态与编程 38

3.2.1 DP主站与智能从站主从通信的组态 38

3.2.2设计验证通信的程序 43

3.2.3用SFC 14和SFC 15传输一致性数据 46

3.3 PLC与变频器DP通信的组态与编程 49

3.3.1 S7-300与SIMOVERT MASTERDRIVES通信的组态 49

3.3.2 SIMOVERTMASTERDRIVESDP通信的数据区结构 52

3.3.3 S7-300与SIMOVERT MASTERDRIVES的DP通信实验 53

3.3.4 S7-300与MM440变频器的DP通信 57

3.3.5 S7-300与其他厂家变频器的DP通信 59

3.4 S7 PLC与西门子直流调速装置的DP通信 61

3.4.1系统组态与直流调速装置参数设置 61

3.4.2 S7 PLC与直流调速装置通信的实验 63

3.5通信处理器在DP主从通信中的应用 65

3.5.1 CP 342-5作DP从站 65

3.5.2主站和从站均为 CP 342-5的DP通信 70

3.5.3 CP 342-5作DP主站 72

3.5.4使用FC 4控制CP 342-5为主站的DP网络 76

3.6练习题 79

第4章 基于PROFIBUS的S7通信与FDL通信 80

4.1 S7通信 80

4.1.1 S7通信概述 80

4.1.2 CPU与CP的S7通信功能 81

4.2基于PROFIBUS的单向 S7通信 82

4.2.1 CPU集成的DP接口的S7单向通信 82

4.2.2使用通信处理器的S7单向通信 87

4.2.3与连接有关的操作 90

4.3基于PROFIBUS的双向S7通信 91

4.3.1使用USEND/URCV的S7通信 91

4.3.2使用BSEND/BRCV的S7通信 95

4.3.3 CP 443-5在S7通信中的应用 96

4.4通过S7连接控制和监视远程PLC的运行模式 98

4.5同一DP主站系统的FDL通信 102

4.5.1 FDL通信的基本概念 102

4.5.2硬件组态与FDL连接组态 103

4.5.3编写验证通信的程序 105

4.5.4 S7-300之间的FDL通信 108

4.6不同DP主站系统与不同项目的FDL通信 109

4.6.1不同DP主站系统的FDL通信 109

4.6.2不同项目的FDL通信 111

4.7其他FDL通信方式的组态与编程 112

4.7.1自由第二层FDL通信 112

4.7.2广播方式的FDL通信 116

4.7.3多点传送方式的FDL通信 119

4.8练习题 121

第5章PROFIBUS-DP通信的其他应用 122

5.1直接数据交换通信及其组态 122

5.1.1直接数据交换通信 122

5.1.2直接数据交换通信的组态 123

5.1.3 ET 200发送数据给智能从站 126

5.1.4 DP从站发送数据到其他DP主站 129

5.2 PROFIBS-DP通信的其他应用 133

5.2.1智能从站触发主站的硬件中断 133

5.2.2一组从站的输出同步与输入冻结 136

5.2.3用SFC 12激活和禁止DP从站 141

5.2.4 PROFIBUS子网的恒定总线周期 145

5.3练习题 151

第6章 使用STEP 7和硬件诊断PROFIBUS通信的故障 152

6.1用设备上的LED进行诊断 152

6.1.1用S7-300 CPU的LED进行诊断 152

6.1.2用S7-400 CPU的LED进行诊断 155

6.1.3用DP从站的LED进行诊断 157

6.2使用STEP 7进行诊断 158

6.2.1故障诊断的步骤 158

6.2.2使用可访问节点和在线功能进行诊断 159

6.2.3使用快速视图进行诊断 161

6.2.4使用DP从站的模块信息进行诊断 163

6.2.5使用诊断视图进行诊断 165

6.2.6使用CPU的模块信息进行诊断 167

6.2.7各种故障诊断方法的比较 169

6.3使用通信块的输出参数进行诊断 171

6.4中断组织块在故障诊断中的应用 173

6.4.1与DP通信有关的中断组织块 173

6.4.2与DP通信有关的中断组织块的实验 175

6.4.3使用OB86和OB82的局部变量进行诊断 178

6.5使用PROFIBUS通信处理器进行诊断 182

6.5.1使用PLC的PROFIBUS通信处理器进行诊断 182

6.5.2 PROFIBUS通信处理器的典型故障与可能的原因 186

6.5.3使用计算机的通信处理器进行诊断 187

6.6使用专用硬件进行测试与诊断 190

6.6.1诊断中继器 190

6.6.2硬件组态与诊断的准备工作 191

6.6.3用拓扑显示视图诊断网络故障 194

6.6.4 BT 200总线测试仪的应用 197

6.7练习题 200

第7章PROFIBUS通信故障诊断的编程与实验 201

7.1使用SFC 13诊断ET 200M和ET 200B 201

7.1.1 SFC 13简介 201

7.1.2在OB86中调用SFC 13 202

7.1.3在OB82中调用SFC 13 204

7.1.4在OB1中调用SFC 13 205

7.1.5 ET 200B的诊断数据结构与诊断结果分析 206

7.1.6 ET 200M的诊断数据结构与诊断结果分析 209

7.2使用SFC 13诊断ET 200S 212

7.2.1项目组态与编程 212

7.2.2诊断实验与诊断数据分析 214

7.3 DP主站与智能从站的相互诊断 218

7.3.1项目组态与编程 218

7.3.2 DP主站诊断智能从站的实验 221

7.3.3智能从站诊断DP主站的实验 225

7.4使用FB 125或FC 125诊断DP从站 227

7.4.1 FB 125和FC 125简介 227

7.4.2 FB 125的参数说明 228

7.4.3使用FB 125诊断DP从站 230

7.4.4使用FC 125诊断DP从站 233

7.5使用SFC 51诊断DP从站 235

7.5.1系统状态表SSL 235

7.5.2使用SFC 51读取局部系统状态表 236

7.6使用FC 3诊断CP 342-5的DP从站 239

7.6.1使用FC 3诊断的顺序 239

7.6.2程序设计 240

7.6.3程序运行与监控 245

7.7练习题 247

第8章 故障诊断消息的显示 248

8.1与块有关的消息的组态与显示 248

8.1.1消息的分类与生成消息的块 248

8.1.2硬件组态与程序设计 249

8.1.3用HMI显示消息的仿真实验 253

8.1.4用户自定义的诊断消息 257

8.1.5用软件S7-PDIAG组态过程诊断 259

8.2用报告系统错误功能组态消息 263

8.2.1组态报告系统错误功能 263

8.2.2用HMI显示消息的实验 266

8.2.3故障诊断的必要条件 268

8.3用WinCC显示消息 269

8.3.1用WinCC和PLCSIM显示消息的仿真实验 269

8.3.2用WinCC显示硬件控制系统的消息 275

8.3.3组态PC站点实现WinCC和PLC的通信 278

8.4练习题 280

第9章PROFIBS-PA 281

9.1 PROFIBS-PA网络的组态 281

9.1.1 PROFIBUS-PA概述 281

9.1.2仅使用DP/PA耦合器的PROFIBUS-PA网络组态 283

9.1.3使用DP/PA链接器的PROFIBUS-PA网络组态 285

9.1.4使用PDM组态PROFIBUS-PA设备 286

9.2用PDM和SFC 13诊断PROFIBUS-PA设备的故障 289

9.3练习题 294

第10章 工业以太网 295

10.1工业以太网 295

10.1.1工业以太网概述 295

10.1.2工业以太网的通信介质与网络部件 296

10.1.3工业以太网的交换技术 298

10.1.4工业以太网的通信处理器与带PN接口的CPU 299

10.1.5工业以太网的交换机 300

10.1.6以太网的地址 302

10.1.7工业控制网络的信息安全 303

10.1.8 IT通信服务 304

10.2用普通网卡实现计算机与S7-300的通信 305

10.2.1使用ISO协议进行通信 305

10.2.2使用TCP/IP进行通信 307

10.3基于以太网的S5兼容通信 309

10.3.1 S5兼容的通信服务 309

10.3.2 TCP连接的组态与编程 311

10.3.3 ISO连接的组态与编程 316

10.3.4 ISO-on-TCP连接的组态与编程 317

10.3.5指定通信伙伴的UDP连接的组态与编程 318

10.3.6未指定通信伙伴的UDP连接的组态与编程 320

10.3.7多点传送方式的UDP连接的组态与编程 323

10.4基于以太网的S7通信 327

10.4.1使用PUT/GET的单向S7通信 327

10.4.2使用USEND/URCV的双向S7通信 331

10.4.3使用BSEND／BRCV的双向S7通信 333

10.5练习题 334

第11章PROFINET 336

11.1 PROFINET通信的组态与编程 336

11.1.1 PROFINET概述 336

11.1.2基于CPU集成的PN接口的PROFINET通信 339

11.1.3基于CP 343-1的PROFINET通信 348

11.1.4基于CP 443-1的PROFINET通信 350

11.2 PROFINET的故障诊断 351

11.2.1 PROFINET通信故障诊断的编程 351

11.2.2 ET 200S PN的DO模块负载断线的诊断 353

11.2.3诊断数据的分析 355

11.2.4其他故障的诊断 357

11.2.5 IE/PB Link的诊断功能 358

11.2.6基于通信处理器的PROFINET故障诊断 359

11.3基于组件的自动化 360

11.3.1 PROFINET CBA 360

11.3.2在STEP 7中创建组件 361

11.3.3用iMap连接和下载组件 363

11.4练习题 365

第12章AS-i网络通信 366

12.1 AS-i网络概述 366

12.1.1 AS-i的数据传输方式与网络结构 366

12.1.2 AS-i主站模块 367

12.1.3 AS-i从站 368

12.1.4 AS-i的寻址模式与编址单元 369

12.2基于CP 243-2的AS-i网络的组态与编程 370

12.2.1 CP 243-2简介 370

12.2.2用AS-i向导组态AS-i网络 371

12.2.3 AS-i通信的编程 374

12.3 CP 343-2P作主站的AS-i网络的组态与编程 376

12.3.1组态AS-i从站 376

12.3.2 AS-i通信的编程 379

12.4使用DP/AS-i Link 20E的AS-i网络的组态与编程 382

12.5练习题 384

第13章OPC通信 386

13.1 OPC通信概述 386

13.2基于MPI和PROFIBUS的OPC服务器与PLC的通信 388

13.2.1用站组态编辑器组态 PC站 388

13.2.2组态控制台 390

13.2.3在STEP 7中组态PC站点和PLC 391

13.2.4在OPC Scout中生成OPC的条目 394

13.2.5基于PROFIBUS网络的OPC通信的组态 397

13.3基于OPC的组态软件与S7-300的通信组态 398

13.4基于以太网的OPC服务器与PLC的通信 402

13.4.1组态PC站 402

13.4.2在STEP 7中组态PC站和PLC 403

13.4.3在OPC Scout中生成OPC的条目 405

13.5练习题 407

第14章MPI网络通信 408

14.1 MPI网络简介 408

14.2全局数据通信 409

14.2.1硬件与网络组态 409

14.2.2全局数据通信组态 411

14.2.33个站之间的全局数据通信组态 417

14.2.4事件驱动的全局数据通信的组态与编程 418

14.3 S7基本通信 421

14.3.1 S7基本通信概述 421

14.3.2需要双方编程的S7基本通信 422

14.3.3只需一个站编程的S7基本通信 426

14.3.4 S7基本通信SFC综合应用例程 428

14.4 S7-200与S7-300的MPI通信 434

14.5基于MPI网络的S7通信 438

14.5.1单向S7通信 438

14.5.2使用USEND/URCV的双向S7通信 441

14.5.3使用BSEND/BRCV的双向S7通信 443

14.5.4 S7通信的SFB综合应用例程 444

14.6 PRODAVE通信软件的应用 448

14.7练习题 450

第15章 其他通信网络与通信服务 451

15.1串行通信 451

15.1.1串行通信概述 451

15.1.2使用ASCII协议发送和接收数据 452

15.2 S7路由功能 455

15.2.1 PG/PC的S7路由功能 455

15.2.2 HMI的S7路由功能 459

15.3其他网络与通信服务 462

15.3.1工业无线局域网 462

15.3.2广域网 464

15.3.3 KNX/EIB 466

15.4练习题 467

附录 468

附录A常用缩写词 468

附录B随书光盘内容简介 471

附录C随书光盘中的例程说明 474

参考文献 478