工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用
定 價：69.8 元
叢書名：“十三五”江蘇省高等學(xué)校重點教材
- 作者：倪偉
- 出版時間：2022/2/1
- ISBN：9787111697749
- 出 版 社：機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TP273
- 頁碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：
- 開本：16開
本書將現(xiàn)場總線控制技術(shù)與工程應(yīng)用相結(jié)合，先簡單介紹了工業(yè)數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識；再從工程應(yīng)用角度出發(fā)，以項目案例的形式介紹了CAN、PROFIBUS-DP/PA、工業(yè)以太網(wǎng)、PROFINET IO、AS-I等總線的規(guī)范、技術(shù)特點、組態(tài)方法，以及經(jīng)典WinCC V7.3及TIA Portal WinCC V13組態(tài)軟件的特點、組態(tài)與應(yīng)用，并分析與講解了工業(yè)自動化控制網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計與實現(xiàn)；*后，本書以SIEMENS S7-300 PLC為對象，介紹了總線軟冗余技術(shù)基礎(chǔ)知識、冗余組件以及實現(xiàn)方法。
本書可作為高等學(xué)校和職業(yè)院校電氣自動化、自動化、機電一體化、化工自動化等專業(yè)的教學(xué)用書，亦可作為從事自動化測控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用的工程技術(shù)人員的參考書。
本書配有電子課件和習(xí)題答案，歡迎選用本書作教材的教師登錄www.cmpedu.com注冊下載，或發(fā)郵件至jinacmp@163.com索取。
本書針對應(yīng)用型本科教學(xué)的特點，以知識內(nèi)容為主，以工程應(yīng)用為導(dǎo)向，以工程案例為背景，融入工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展成果，以及工程倫理、工程師職業(yè)道德、科學(xué)工作規(guī)范、名人名言等思政元素，紙質(zhì)與電子媒體相結(jié)合，是一本適合應(yīng)用型本科學(xué)生學(xué)習(xí)的教材。
工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)是近年來發(fā)展形成的自動控制領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，是計算機網(wǎng)絡(luò)、通信與自動控制技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。隨著自動控制、計算機、通信、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)信息管理系統(tǒng)涵蓋了從生產(chǎn)過程現(xiàn)場控制與監(jiān)控到生產(chǎn)與經(jīng)營管理的各層次，并拓展到了產(chǎn)品的倉儲、銷售、運輸、溯源全過程，以實現(xiàn)企業(yè)管控一體化的應(yīng)用需求。因此，企業(yè)信息管理系統(tǒng)對工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的開放性、對底層控制網(wǎng)絡(luò)的功能及性能均提出了更高的要求。工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正是在這種形勢下逐漸發(fā)展而形成的。
本書以西門子S7-300系列PLC為背景，首次將西門子PROFIBUS、PROFINET IO、工業(yè)以太網(wǎng)、AS-I、WinCC監(jiān)控及冗余控制技術(shù)有機結(jié)合，闡釋了可滿足各種工程應(yīng)用場合與要求的工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的理論基礎(chǔ)與實現(xiàn)方法。本書以關(guān)鍵知識點為主線，以微視頻、FLASH等為輔，以工程案例為背景，構(gòu)建電子資源與教材相結(jié)合的立體化教材，實現(xiàn)與行業(yè)、企業(yè)、職業(yè)需求的“無縫對接”。同時，本書以SIMATIC S7-300系列PLC為樣機，從工程應(yīng)用視角將工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、機器視覺、機器人控制以及經(jīng)典WinCC、博途W(wǎng)inCC等知識融入教材，既體現(xiàn)了應(yīng)用層次性、系統(tǒng)性，又確保了控制系統(tǒng)設(shè)計的完整性。全書從五個方面介紹工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用：
（1） 工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識以及與網(wǎng)絡(luò)通信相關(guān)的基礎(chǔ)知識。
（2） PHILIPS公司CAN總線通信網(wǎng)絡(luò)的功能、組態(tài)與編程方法及應(yīng)用案例。
（3） SIEMENS 公司PROFIBUS-DP/PA、工業(yè)以太網(wǎng)、PROFINET IO、AS-I等總線通信網(wǎng)絡(luò)的功能、組態(tài)與編程方法及應(yīng)用案例。
（4） SIEMENS公司經(jīng)典WinCC與博途W(wǎng)inCC的功能、組態(tài)和編程方法及應(yīng)用案例。
（5） SIEMENS公司S7-300系列PLC軟冗余模塊的工作原理、組態(tài)和編程方法及應(yīng)用案例。
本書共10章，由淮陰工學(xué)院自動化學(xué)院倪偉教授組織編寫與統(tǒng)稿，其中，第1、2章由劉斌編寫，第3章由金德飛編寫，第4章由王文杰編寫，第7章由張粵編寫，第5、6、8～10章由倪偉編寫。
限于編者的水平，書中疏漏與不妥之處在所難免，敬請專家、同仁、讀者批評指正。書中內(nèi)容的編寫參考了有關(guān)教材和文獻，在此一并表示感謝！
編者
前言
第1章緒論
1.1工業(yè)控制系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)
1.1.1工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)
1.1.2工業(yè)數(shù)據(jù)通信
1.2工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與特點
1.2.1工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)
1.2.2工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的特點
1.3常見工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)
1.3.1現(xiàn)場總線
1.3.2工業(yè)以太網(wǎng)
1.3.3工業(yè)無線通信
習(xí)題
第2章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)
2.1數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的基本組成
2.1.1信源與信宿
2.1.2發(fā)送與接收設(shè)備
2.1.3傳輸介質(zhì)
2.1.4通信協(xié)議
2.2通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)
2.2.1有效性指標(biāo)
2.2.2可靠性指標(biāo)
2.2.3信道的頻率特性
2.2.4介質(zhì)帶寬
2.2.5信道容量與信噪比
2.3數(shù)據(jù)編碼
2.3.1數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼
2.3.2模擬數(shù)據(jù)編碼
2.4數(shù)據(jù)傳輸方式
2.4.1串行傳輸與并行傳輸
2.4.2異步傳輸與同步傳輸
2.4.3位同步、字符同步與幀同步
2.5通信系統(tǒng)的傳輸方式
2.5.1單工通信
2.5.2半雙工通信
2.5.3全雙工通信
2.5.4全/全雙工通信
2.6信號傳輸模式
2.6.1基帶傳輸
2.6.2載波傳輸
2.6.3寬帶傳輸
2.6.4異步傳輸模式
2.7差錯控制
2.7.1差錯檢測
2.7.2差錯糾正
2.7.3CRC檢錯碼的工作原理
習(xí)題
第3章計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)
3.1計算機網(wǎng)絡(luò)
3.2網(wǎng)絡(luò)拓撲
3.2.1環(huán)形拓撲
3.2.2星形拓撲
3.2.3總線拓撲
3.2.4樹形拓撲
3.3網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)
3.3.1雙絞線
3.3.2同軸電纜
3.3.3光纜
3.3.4無線傳輸介質(zhì)
3.4介質(zhì)訪問控制方式
3.4.1載波偵聽多路訪問/沖突檢測
3.4.2介質(zhì)訪問控制的令牌方式
3.4.3時分多路復(fù)用
3.5網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)
3.5.1網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的基本概念
3.5.2網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)規(guī)范
3.5.3開放系統(tǒng)互連參考模型
3.6網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備
3.6.1中繼器
3.6.2網(wǎng)橋
3.6.3路由器
3.6.4網(wǎng)關(guān)
習(xí)題
第4章CAN總線
4.1CAN總線基礎(chǔ)
4.1.1CAN總線特點
4.1.2通信參考模型
4.1.3CAN幀類型與結(jié)構(gòu)
4.1.4錯誤類型與錯誤界定
4.1.5位定時與同步
4.2SJA1000 CAN通信控制器
4.2.1概述
4.2.2寄存器
4.2.3微控制器接口
4.3CAN控制器接口
4.3.1PCA82C250/251特性
4.3.2工作模式
4.3.3應(yīng)用電路
4.4CAN總線應(yīng)用案例
4.4.1設(shè)計要求
4.4.2網(wǎng)絡(luò)組態(tài)
4.4.3CAN從節(jié)點單片機程序
4.4.4CAN主節(jié)點單片機程序
習(xí)題
第5章PROFIBUS總線
5.1PROFIBUS基礎(chǔ)
5.1.1PROFIBUS的組成
5.1.2PROFIBUS協(xié)議結(jié)構(gòu)
5.1.3網(wǎng)絡(luò)組件
5.1.4PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)拓撲規(guī)則
5.1.5其他通信服務(wù)
5.2PROFIBUS-DP
5.2.1概述
5.2.2集成DP接口的CPU
5.2.3DP通信模塊
5.2.4分布式I/O
5.3PROFIBUS-DP通信常用函數(shù)
5.3.1集成DP接口數(shù)據(jù)交互函數(shù)
5.3.2CP342-5模塊數(shù)據(jù)交互函數(shù)
5.4PROFIBUS-DP應(yīng)用案例
5.4.1CPU314C-2DP模塊DP應(yīng)用
5.4.2CP342-5模塊DP應(yīng)用
5.4.3CM1243-5模塊DP應(yīng)用
5.4.4CM1242-5模塊DP應(yīng)用
5.5PROFIBUS-PA
5.5.1概述
5.5.2網(wǎng)絡(luò)組件
5.5.3網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)
5.5.4供電電源
5.6PROFIBUS-PA應(yīng)用案例
5.6.1設(shè)計要求
5.6.2網(wǎng)絡(luò)組態(tài)
5.6.3軟件組態(tài)
習(xí)題
第6章工業(yè)以太網(wǎng)
6.1工業(yè)以太網(wǎng)基礎(chǔ)
6.1.1概述
6.1.2工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)組成
6.2工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議接口
6.2.1工業(yè)以太網(wǎng)層次結(jié)構(gòu)
6.2.2S7通信
6.2.3SEND/RECEIVE協(xié)議
6.2.4SNMP
6.2.5PROFINET
6.3以太網(wǎng)通信模塊CP343-1
6.3.1概述
6.3.2數(shù)據(jù)交互
6.3.3指令說明
6.4物品裝箱生產(chǎn)線控制案例
6.4.1設(shè)計要求
6.4.2網(wǎng)絡(luò)組態(tài)
6.4.3軟件組態(tài)
習(xí)題
第7章PROFINET IO總線
7.1PROFINET基礎(chǔ)
7.1.1概述
7.1.2PROFINET接口技術(shù)規(guī)范
7.1.3PROFINET拓撲結(jié)構(gòu)與組件
7.2PROFINET IO和CBA
7.2.1PROFINET IO
7.2.2PROFINET CBA
7.3通信原理
7.3.1通信等級
7.3.2通信通道模型
7.3.3等時同步實時通信
7.4CP模塊與IE/PB LINK PN IO
7.4.1CP343-1模塊
7.4.2IE/PB LINK PN IO模塊
7.5PROFINET IO應(yīng)用案例
7.5.1CP343-1模塊應(yīng)用
7.5.2S7-1200 PLC應(yīng)用
7.6多總線混合編程案例
7.6.1設(shè)計要求
7.6.2網(wǎng)絡(luò)組態(tài)
7.6.3指令說明
7.6.4軟件組態(tài)
習(xí)題
第8章AS-I總線
8.1概述
8.1.1AS-I基礎(chǔ)
8.1.2AS-I主要技術(shù)指標(biāo)與特點
8.1.3AS-I的應(yīng)用領(lǐng)域
8.2AS-I系統(tǒng)組成
8.2.1主站
8.2.2從站
8.2.3電纜
8.2.4電源模塊
8.2.5數(shù)據(jù)解耦電路
8.3AS-I通信原理
8.3.1信號傳輸
8.3.2AS-I報文
8.3.3AS-I通信協(xié)議
8.4AS-I主站模塊CP343-2P
8.4.1概述
8.4.2CP343-2P模塊從站數(shù)據(jù)訪問
8.5網(wǎng)關(guān)DP/AS-I LINK Advanced
8.5.1概述
8.5.2DP/AS-I LINK Advanced從站
數(shù)據(jù)訪問
8.6傳送帶控制案例
8.6.1設(shè)計要求
8.6.2DP網(wǎng)絡(luò)組態(tài)
8.6.3軟件組態(tài)
習(xí)題
第9章WinCC組態(tài)軟件
9.1WinCC概述
9.1.1WinCC版本
9.1.2WinCC性能特點
9.1.3WinCC基本功能
9.1.4通信通道
9.2WinCC編程基礎(chǔ)
9.2.1WinCC項目管理器
9.2.2WinCC Configuration Studio
9.2.3圖形編輯器
9.2.4TIA WinCC圖形編輯器
9.3變量組態(tài)
9.3.1變量基本概念
9.3.2通信連接
9.3.3變量組態(tài)
9.4消息系統(tǒng)與報警組態(tài)
9.4.1消息系統(tǒng)基礎(chǔ)
9.4.2報警組態(tài)
9.4.3報警控件組態(tài)
9.5變量歸檔與趨勢組態(tài)
9.5.1變量歸檔基礎(chǔ)
9.5.2歸檔組態(tài)
9.5.3趨勢控件組態(tài)
9.6用戶管理
9.6.1用戶管理基本概念
9.6.2用戶管理組態(tài)
9.6.3用戶控件組態(tài)
9.7畫面組態(tài)
9.7.1過程畫面組態(tài)
9.7.2面板組態(tài)
9.8報表組態(tài)
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