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第1章 工业数据通信和控制网络技术基础 1

1.1 工业数据通信和控制网络技术概述 1

1.1.1 工业自动化技术及其发展趋势 1

1.1.2 控制系统体系结构的演变 4

1.1.3 工业数据通信与控制网络 8

1.2 工业数据通信和控制网络连接及传输介质 10

1.2.1 计算机局域网及其拓扑结构 10

1.2.2 网络的传输介质及其特性 13

1.2.3 信号的传输和编码技术 17

1.2.4 介质访问控制方式 23

1.3 网络互连参考模型和规范 25

1.3.1 基本概念 25

1.3.2 网络互连参考模型 26

1.3.3 网络互连规范 30

思考题 31

第2章 基金会现场总线 32

2.1 概述 32

2.1.1 基金会现场总线发展背景、特点及其应用情况 32

2.1.2 一个典型的工程实例 33

2.1.3 FF现场总线技术分析 35

2.2 基金会现场总线网络设备与安装 39

2.2.1 网络拓扑结构 39

2.2.2 主要连接件和接口设备 40

2.2.3 电缆、布线和电源 44

2.3 基金会现场总线组态基础 54

2.3.1 基本概念 54

2.3.2 系统管理和网络管理 55

2.3.3 基金会现场总线的编程语言 64

2.3.4 链路活动调度执行组态 70

2.4 基金会现场总线仪表及其应用 71

2.4.1 基金会现场总线仪表简介 71

2.4.2 现场仪表功能块及其常用参数 79

2.4.3 功能块的组态 86

2.4.4 一个典型的控制系统组态 88

2.4.5 基金会现场总线工程与设计 92

思考题 100

第3章 PROFIBUS通信技术 102

3.1 PROFIBUS通信简介 102

3.2 掌握S7-300 PLC的PROFIBUS通信方法 103

3.2.1 直接利用I/O口实现小于4字节的直接PROFIBUS通信 103

3.2.2 系统功能SFC14、SFC15的PROFIBUS通信应用 112

3.2.3 通过CP 342-5实现PROFIBUS通信 118

3.3 多个S7-300之间PROFIBUS通信的实现 133

3.3.1 资源需求 133

3.3.2 硬件连接 133

3.3.3 网络组态及参数设置 134

思考题 141

第4章 CAN总线 142

4.1 概述 142

4.1.1 CAN的工作原理及其特点 142

4.1.2 CAN发展背景及其应用情况 144

4.1.3 一个典型的工程实例 145

4.2 CAN的物理层 146

4.2.1 CAN的网络拓扑 146

4.2.2 CAN的物理媒体连接 147

4.3 CAN协议规范 147

4.3.1 基本术语 149

4.3.2 CAN的报文及其结构 150

4.3.3 CAN 的位仲裁技术 156

4.4 典型CAN总线器件及其应用 156

4.4.1 SJA1000CAN控制器 156

4.4.2 PCA82C250 CAN收发器 165

4.4.3 CAN-bus结点设计举例 169

思考题 173

第5章 工业以太网 174

5.1 概述 174

5.1.1 工业以太网发展背景及其应用情况 174

5.1.2 工业以太网的主要技术 175

5.1.3 几种典型的工业以太网简介 177

5.2 典型的工业以太网实时通信技术 180

5.2.1 PROFInet的实时通信解决方案 181

5.2.2 Powerlink的实时通信解决方案 182

5.2.3 EPA的实时通信解决方案 183

5.3 基于S7-300 PLC的工业以太网通信 185

5.3.1 西门子工业以太网硬件基本情况 185

5.3.2 西门子支持的网络协议和服务 186

5.3.3 S7-300 PLC进行工业以太网通信所需的硬件与软件 189

5.3.4 S7-300 PLC利用S5兼容的通信协议进行工业以太网通信 189

5.3.5 S7-300 PLC利用S7通信协议进行工业以太网通信 201

5.4 基于以太网和嵌入式Web Server的控制器开发 207

5.4.1 基于以太网和嵌入式Web Server的控制器硬件组成 207

5.4.2 Modbus/UDP主-从通信程序设计 208

5.4.3 嵌入式Web Server及表单程序设计 209

思考题 212

参考文献 213