工業控制網絡技術及應用

第1章緒論
1.1工業控制系統與網路
1.1.1工業控制網路
1.1.2工業資料通信
1.2工業控制網路的結構與特點
1.2.1工業控制網路的結構
1.2.2工業控制網路的特點
1.3常見工業控制網路
1.3.1現場匯流排
1.3.2工業乙太網
1.3.3工業無線通訊
習題

第2章資料通信基礎
2.1資料通信系統的基本組成
2.1.1信源與信宿
2.1.2發送與接收設備
2.1.3傳輸介質
2.1.4通信協議
2.2通信系統的性能指標
2.2.1有效性指標
2.2.2可靠性指標
2.2.3通道的頻率特性
2.2.4介質頻寬
2.2.5通道容量與信噪比
2.3資料編碼
2.3.1數位資料編碼
2.3.2類比資料編碼
2.4資料傳輸方式
2.4.1序列傳輸與平行傳輸
2.4.2非同步傳輸與同步傳輸
2.4.3位元同步、字元同步與幀同步
2.5通信系統的傳輸方式
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寬頻傳輸
2.6.4非同步傳輸模式
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
習題

第3章電腦網路基礎
3.1電腦網路
3.2網路拓撲
3.2.1環狀拓撲
3.2.2星形拓撲
3.2.3匯流排拓撲
3.2.4樹形拓撲
3.3網路傳輸介質
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
3.4介質存取控制方式
3.4.1載波偵聽多路訪問/衝突檢測
3.4.2介質存取控制的權杖方式
3.4.3時分多工
3.5網路互聯
3.5.1網路互聯的基本概念
3.5.2網路互聯規範
3.5.3開放系統互相連線參考模型
3.6網路互聯設備
3.6.1中繼器
3.6.2橋接器
3.6.3路由器
3.6.4閘道
習題

第4章CAN匯流排
4.1CAN匯流排基礎
4.1.1CAN匯流排特點
4.1.2通信參考模型
4.1.3CAN框架類型與結構
4.1.4錯誤類型與錯誤界定
4.1.5位定時與同步
4.2SJA1000CAN通信控制器
4.2.1概述
4.2.2寄存器
4.2.3微控制器介面
4.3CAN控制器介面
4.3.1PCA82C250/251特性
4.3.2工作模式
4.3.3應用電路
4.4CAN匯流排應用案例
4.4.1設計要求
4.4.2網路組態
4.4.3CAN從節點單片機程式
4.4.4CAN主節點單片機程式
習題

第5章PROFIBUS匯流排
5.1PROFIBUS基礎
5.1.1PROFIBUS的組成
5.1.2PROFIBUS協定結構
5.1.3網路元件
5.1.4PROFIBUS網路拓撲規則
5.1.5其他通信服務
5.2PROFIBUS-DP
5.2.1概述
5.2.2集成DP介面的CPU
5.2.3DP通信模組
5.2.4分散式I/O
5.3PROFIBUS-DP通信常用函數
5.3.1集成DP介面資料交互函數
5.3.2CP342-5模組資料交互函數
5.4PROFIBUS-DP應用案例
5.4.1CPU314C-2DP模組DP應用
5.4.2CP342-5模組DP應用
5.4.3CM1243-5模組DP應用
5.4.4CM1242-5模組DP應用
5.5PROFIBUS-PA
5.5.1概述
5.5.2網路元件
5.5.3網路拓撲結構
5.5.4供電電源
5.6PROFIBUS-PA應用案例
5.6.1設計要求
5.6.2網路組態
5.6.3軟體組態
習題

第6章工業乙太網
6.1工業乙太網基礎
6.1.1概述
6.1.2工業乙太網系統組成
6.2工業乙太網協定介面
6.2.1工業乙太網層次結構
6.2.2S7通信
6.2.3SEND/RECEIVE協議
6.2.4SNMP
6.2.5PROFINET
6.3乙太網通信模組CP343-1
6.3.1概述
6.3.2資料交互
6.3.3指令說明
6.4物品裝箱生產線控制案例
6.4.1設計要求
6.4.2網路組態
6.4.3軟體組態
習題

第7章PROFINET IO匯流排
7.1PROFINET基礎
7.1.1概述
7.1.2PROFINET介面技術規範
7.1.3PROFINET拓撲結構與元件
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等時同步即時通信
7.4CP模組與IE/PB LINK PN IO
7.4.1CP343-1模組
7.4.2IE/PB LINK PN IO模組
7.5PROFINET IO應用案例
7.5.1CP343-1模組應用
7.5.2S7-1200 PLC應用
7.6多匯流排混合程式設計案例
7.6.1設計要求
7.6.2網路組態
7.6.3指令說明
7.6.4軟體組態
習題

第8章AS-I匯流排
8.1概述
8.1.1AS-I基礎
8.1.2AS-I主要技術指標與特點
8.1.3AS-I的應用領域
8.2AS-I系統組成
8.2.1主站
8.2.2從站
8.2.3電纜
8.2.4電源模組
8.2.5資料解耦電路
8.3AS-I通信原理
8.3.1信號傳輸
8.3.2AS-I報文
8.3.3AS-I通信協議
8.4AS-I主站模組CP343-2P
8.4.1概述
8.4.2CP343-2P模組從站資料訪問
8.5閘道DP/AS-I LINK Advanced
8.5.1概述
8.5.2DP/AS-I LINK Advanced從站資料訪問
8.6傳送帶控制案例
8.6.1設計要求
8.6.2DP網路組態
8.6.3軟體組態
習題

第9章WinCC組態軟體
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程式設計基礎
9.2.1WinCC專案管理器
9.2.2WinCC Configuration Studio
9.2.3圖形編輯器
9.2.4TIA WinCC圖形編輯器
9.3變數組態
9.3.1變數基本概念
9.3.2通信連接
9.3.3變數組態
9.4消息系統與報警組態
9.4.1消息系統基礎
9.4.2報警組態
9.4.3報警控制群組態
9.5變數歸檔與趨勢組態
9.5.1變數歸檔基礎
9.5.2歸檔組態
9.5.3趨勢控制群組態
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
9.6.3用戶控制群組態
9.7畫面組態
9.7.1過程畫面組態
9.7.2面板組態
9.8報表組態
9.8.1報表編輯器基礎
9.8.2佈局組態
9.8.3列印工作組態
9.8.4預覽列印工作
9.9WinCC應用案例
9.9.1WinCC與S7-1200乙太網通信
9.9.2TIA WinCC與S7-1200通信
9.9.3WinCC與TP OPC UA通信
習題

第10章SIEMENS軟冗餘控制
10.1概述
10.1.1軟冗餘概念
10.1.2資料同步
10.2軟冗餘系統組成
10.2.1軟冗餘硬體元件
10.2.2軟冗餘軟體元件
10.3軟冗餘功能塊
10.3.1FC 100“SWR_START”
10.3.2FB 101“SWR_ZYK”
10.3.3FC 102“SWR_DIAG”
10.4隧道冗餘控制案例
10.4.1設計要求
10.4.2網路組態
10.4.3軟體組態
習題
參考文獻