PLC系统通信、扩展与网络互连技术PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1 PLC的一般组成 1

1.1.1 基本组成 2

1.1.2 PLC的可选部件 3

1.2 PLC的特点及发展趋势 4

1.2.1 特点 4

1.2.2 发展趋势 5

第2章 PLC的工作原理与典型系统 7

2.1 顺序控制基础 7

2.1.1 顺序控制及其系统的组成 7

2.1.2 顺序控制系统 9

2.2 PLC工作原理 16

2.2.1 基本原理 16

2.2.2 扫描原理 17

2.2.3 建立I/O映像区 17

2.2.4 智能模板的开发 18

2.2.5 输入／输出操作 18

2.2.6 中断输入处理 19

2.3 PLC的硬件配置 20

2.3.1 中央处理单元（CPU） 20

2.3.2 存储器 20

2.3.3 输入／输出模块 22

2.3.4 编程器 27

2.3.5 智能接口模块 29

2.4 PLC的软件编制 29

2.4.1 梯形图编程 29

2.4.2 命令语句表达式编程 30

2.5 PLC的基本技术指标 31

2.5.1 存储器容量 31

2.5.2 扫描周期 32

2.5.3 编程语言 34

2.5.4 I/O总点数 34

2.6 OMRON系列PLC 35

第3章 集散控制系统与PLC 39

3.1 集散型控制系统的概念 39

3.2 集散型控制系统的设计思想及特点 40

3.3 集散型控制系统的发展概况 42

3.4 集散型控制系统的体系结构 42

3.4.1 中央计算机集中控制系统的形成 42

3.4.2 集散型控制系统层次化体系结构的形成 43

3.4.3 集散型控制系统功能分层体系 44

3.5 集散型控制系统体系结构中各层的功能 45

3.5.1 直接控制级 45

3.5.2 过程管理级 46

3.5.3 生产管理级 46

3.5.4 工厂经营管理级 46

3.6 集散型控制系统的硬件结构 47

3.6.1 DCS的过程控制级 47

3.6.2 现场控制站的结构 48

3.6.3 过程控制级中的智能调节器与PLC 55

3.6.4 DCS的操作员站和工程师站 60

第4章 计算机通信及网络技术基础 69

4.1 概述 69

4.1.1 ISO/OSI低层协议 70

4.1.2 局域网技术 71

4.2 远程通信技术 77

4.2.1 远程通信网络概述 77

4.2.2 远程通信物理接口标准 78

4.2.3 常用通信接口器件及通信适配器 83

4.2.4 MODEM（调制解调器）的工作原理及安装使用方法 105

4.3 Ethernet 116

4.3.1 以太网的工作原理与组网配置 117

4.3.2 以太网的网卡结构与编程接口 126

第5章 OMRON PLC的通信与扩展 153

5.1 远程I/O系统 157

5.1.1 远程I/O系统的特点和基本部件 157

5.1.2 远程I/O的系统构成 161

5.1.3 不同CPU型号间I/O模块的连接方法 162

5.1.4 链接适配器的使用 163

5.1.5 C200H远程I/O的设定方法 163

5.1.6 远程I/O系统总输入输出点数 165

5.1.7 远程I/O系统的配线 165

5.2 PLC链接系统 167

5.2.1 系统特点 167

5.2.2 运行分级和轮流查询 167

5.2.3 系统构成 168

5.2.4 链接适配器的使用 171

5.2.5 链接适配器的连接 172

5.2.6 数据交换和编程 173

5.3 串行通信系统 178

5.3.1 上位机链接通信 178

5.3.2 RS-232C通信 185

5.3.3 一对一PLC链接 189

5.3.4 NT链接 190

5.3.5 通信协议宏功能 190

5.3.6 串行通信指令 197

5.4 网络系统 203

5.4.1 以太网系统 204

5.4.2 CompoBus/D设备网络 205

5.4.3 CompoBus/S I/O网络 211

5.4.4 Controller Link PLC网络 215

5.4.5 SYSMAC NET与SYSMAC Link系统 216

5.4.6 网络指令 218

第6章 MODICON PLC系统的通信与扩展 225

6.1 984系列PLC系统 225

6.1.1 984系列PLC主要特点 225

6.1.2 984系列PLC的主要性能 225

6.1.3 984系列PLC系统的设计 227

6.1.4 协处理器选件及其通信功能 228

6.1.5 984冗余系统 229

6.1.6 其他通信接口模板 229

6.2 984本地I/O系统和远程I/O系统 230

6.2.1 本地站和远程站 230

6.2.2 远程I/O接口处理器 231

6.2.3 984远程I/O系统 231

6.3 984 PLC网络与通信 235

6.3.1 984 PLC网络系统 235

6.3.2 984 PLC通信 237

6.4 MODICON TSX Quantum PLC系统 237

6.4.1 系统组成 237

6.4.2 Quantum系统配置 240

6.5 Quantum I/O系统 241

6.5.1 本地I/O系统 241

6.5.2 远程I/O（RIO）系统 241

6.5.3 热备系统中的远程I/O系统 243

6.5.4 分布式I/O（DIO）系统 243

6.5.5 用于I/O系统的网络模板 246

6.6 Quantum PLC系统网络 249

6.6.1 网络接口技术 250

6.6.2 MODBUS和MODBUS PLUS通信 251

6.6.3 MODBUS端口参数设定及连接器引脚 253

6.6.4 MODBUS PLUS网络可选模板（NON） 255

6.6.5 光纤电缆连接及组网配置 256

6.6.6 Quantum以太网模板 261

6.6.7 InterBus和LonWorks网络模板 264

6.6.8 MODBUS通信协议及编程 266

6.7 透明工厂概念及在火电厂主控系统中的应用 277

6.7.1 透明工厂概念 277

6.7.2 MODICON PLC系统在火电厂主控系统中的应用 278

第7章 SIEMENS PLC通信与网络系统 282

7.1 SIMATIC NET的常用术语和概念 282

7.2 S5系列PLC网络系统与通信原理 283

7.2.1 SINEC LI LAN 283

7.2.2 SINEC HI LAN 286

7.3 SIEMENS的全集成自动化与网络系统 288

7.3.1 全集成自动化（TIA） 288

7.3.2 SIEMENS集成通信网络 290

7.4 现场总线网络 292

7.4.1 通信介质 292

7.4.2 AS-i接口网络 292

7.4.3 PROFIBUS现场总线网络 294

7.4.4 EIB现场总线 298

7.4.5 现场总线特性比较 298

7.5 工业以太网 299

7.5.1 三同轴网络 301

7.5.2 工业双绞线网络 303

7.5.3 光纤网络 305

7.5.4 工业以太网连接 307

7.5.5 SIMATIC NET的高速冗余 308

7.6 SIMATIC NET工业网络与现代IT技术的融合 308

7.6.1 ITlution概述 308

7.6.2 ITlution的典型配置 310

7.6.3 ITlution的典型应用 311

7.6.4 网络安全 313

7.6.5 ITlution相关产品简介 315

第8章 PLC控制系统的设计与应用 317

8.1 系统设计原则 317

8.1.1 了解并列出被控系统的工艺要求和基本工作流程 317

8.1.2 控制方案的确定 317

8.1.3 系统设计 317

8.2 系统设计举例 321

8.2.1 系统工作原理 321

8.2.2 系统硬件设计 323

8.2.3 系统软件设计 323

8.3 其他应用实例 329

8.3.1 OMRON系列PLC在液体搅拌器中的应用 329

8.3.2 PLC在三层楼电梯控制中的应用 330

8.3.3 PLC在多工步机床控制中的应用 331

8.3.4 PLC在交通信号灯控制中的应用 335

8.4 PLC网络系统的设计及应用实例 338

8.4.1 PLC网络系统设计的一般原则 338

8.4.2 PLC网络系统的设计 338

8.4.3 PLC在大型市政供排水综合系统中的应用 342

参考文献 354