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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CPU 154

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