《工業(yè)控制網絡》著眼于控制網絡技術在自動化工程方面的實際應用,并兼顧通信產品開發(fā)的初步知識,內容涉及了主流現場總線原理、具體的工業(yè)控制網絡應用實例、控制網絡的規(guī)劃設計等。全書共分6章,包括數字通信及網絡技術基礎、Modbus網絡及應用、PROFIBUS-DP總線及應用�；贑IP的AB總線技術(DeviceNet、ControlNet)、基于以太網的控制網絡介紹、OPC技術介紹、工業(yè)控制網絡的設計與應用。 為方便教學，配套電子課件。 《工業(yè)控制網絡》可作為普通高等院校自動化、機電一體化等專業(yè)的教材,并可供相關工程技術人員使用。
《工業(yè)控制網絡》理論與實際有機結合，注重實際應用，易教易學。
以各類現場總線、工業(yè)以太網、工業(yè)無線網絡為基礎的工業(yè)控制網絡，其觸角延伸到社會生產各個領域，發(fā)展速度驚人，越來越被重視。在PLC、CNC、機器人控制技術相對成熟之后，控制領域正在由單一的獨立式結構向工業(yè)控制網絡化、管控一體化、綜合自動化方向發(fā)展，這種集成也成為現代企業(yè)信息化建設的典型實現模式。在工業(yè)自動化領域占有主要份額的各大生產商都力推自己的現場控制總線，包括西門子公司的PROFIBUS、ProfiNet，AB公司的DeviceNet、ControlNet、EtherNetIP，施耐德公司的Modbus、MB 、Modbus TCP/IP等。PLC的控制網絡無處不在，大到組成幾萬點的龐大控制系統(tǒng)，小到一個簡單的PLC與變頻器、儀表之間的通信。從控制應用領域看，包括電機驅動與控制，電器/變電/配電/繼電保護裝置、制造裝備、航空航天設備、艦船、裝甲車輛均使用各種工業(yè)控制網絡系統(tǒng)。在機械制造行業(yè)中，各種CNC、PLC、機器人加工設備，自動化生產線，采用各種工業(yè)控制網絡技術進行集成。工業(yè)控制網絡發(fā)展的特點還包括：將現有的通用技術應用于控制領域，基于光纖、各種GPRS、3G、無線數傳技術的控制網絡，打破控制系統(tǒng)敷線限制，極大地拓展了控制系統(tǒng)的應用范圍�？刂凭W絡協(xié)議的開放，使得眾多的廠家進入第三方開發(fā)市場，涌現出很多能夠接入現場總線的智能從站產品。控制系統(tǒng)網絡化，使得系統(tǒng)配置靈活、擴展方便、造價低、性能好，更具開放性。導致自動化領域發(fā)生了深刻變革，成為自控技術的熱點。工業(yè)自動化領域正在經歷從傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)到以網絡化為特征的控制系統(tǒng)的轉變，掌握好工業(yè)控制的網絡技術，是適應當前科技發(fā)展的必然選擇，各高校近年都相繼開設工業(yè)控制網絡課程以及控制網絡向管理網絡融合的各種軟件技術課程。本書著眼于控制網絡技術在（機械）自動化工程方面的實際應用，并兼顧通信產品開發(fā)的初步知識，內容涉及主流現場總線原理，具體的工業(yè)控制網絡應用實例，控制網絡的規(guī)劃設計等。本書需要有PLC的基礎及對計算機網絡的初步了解，適用于自動化、機電一體化等專業(yè)的本科生學習，也可供相關工程技術人員參考。全書共分6章：第1章數字通信及網絡技術基礎；第2章Modbus網絡及應用；第3章PROFIBUS-DP總線及應用；第4章CIP網絡；第5章工業(yè)以太網及OPC技術;第6章工業(yè)控制網絡的設計與應用。本書中的工程實例來自作者的科研項目實踐。第1～2章由王海、王芳編寫，第3章由王海、李艷娟編寫，第4～6章由王海、梁海成編寫，全書由王海統(tǒng)稿。本書配套電子課件，可免費贈送給用書的院校和老師，如果需要，可登錄化學工業(yè)出版社教學資源網www.cipedu.com.cn下載。盡管編者已經力求做得更好，但由于編者水平、視野所限，而且工業(yè)控制網絡技術還在不斷發(fā)展和完善之中，書中難免有以偏概全、有失偏頗之處，懇請讀者批評指正。編者
王海，工學博士，多年來主要講授《機電傳動控制》、《工業(yè)控制網絡》、《PLC高級應用技術》課程。研究方向：以PLC為核心，以（制造）設備為現場對象，以Web環(huán)境下的管控綜合自動化、智能決策為目標，沿著這條主線，進行理論和工程方面的研究。主要包括：智能制造、自適應加工、生產過程遠程監(jiān)控與故障診斷、綜合自動化等。
第1章數字通信及網絡技術基礎1
1.1數字通信基本原理1
1.1.1控制網絡中常用術語1
1.1.2通信系統(tǒng)基本概念2
1.1.3數字編碼技術4
1.1.4數據同步方式6
1.1.5差錯控制7
1.1.6RS-485串行通信接口10
1.2介質訪問控制MAC13
1.2.1網絡拓撲結構13
1.2.2傳輸介質14
1.2.3介質訪問控制15
1.3網絡協(xié)議模型17
1.3.1OSI網絡協(xié)議模型17
1.3.2數據鏈路層與數據封裝19
1.3.3各種控制網絡與OSI對照20
1.4現場總線與信息化集成技術21
1.4.1現場總線21
1.4.2制造企業(yè)信息集成技術24
思考題25
第2章Modbus網絡及應用27
2.1Modbus工作過程27
2.2Modbus報文格式29
2.3Modbus測試軟件34
2.4Modbus Plus網絡35
2.5Modbus網絡應用實例37
2.5.1S7-200的Modbus功能37
2.5.2S7-200 Modbus無線網絡實例41
2.5.3Quantum PLC Modbus無線網絡44
2.5.4基于3G/GPRS的控制網絡49
思考題54
第3章PROFIBUS-DP總線及應用55
3.1PROFIBUS協(xié)議55
3.2DP的傳輸技術58
3.2.1傳輸編碼58
3.2.2總線段結構58
3.2.3電纜與連接器59
3.2.4RS-485中繼器59
3.2.5光纖網絡61
3.3DP總線存取控制63
3.3.1DP中的設備類型64
3.3.2令牌總線機制65
3.3.3DP設備間的通信關系66
3.3.4主-從通信機制67
3.3.5DP循環(huán)71
3.4DP的三個版本73
3.4.1DP-V074
3.4.2DP-V175
3.4.3DP-V276
3.4.4GSD文件77
3.5DP數據鏈路層79
3.5.1SAP功能80
3.5.2DP報文格式80
3.5.3FC的含義82
3.5.4報文分析83
3.6DP應用層行規(guī)PROFIdrive85
3.6.1應用層行規(guī)85
3.6.2PROFIdrive86
3.7S7-300 PLC及STEP7軟件89
3.8S7-300/400常用的組網方式93
3.8.1DP方式94
3.8.2MPI方式/PPI方式96
3.8.3以太網方式99
3.9故障診斷實例101
思考題105
第4章CIP網絡106
4.1控制和信息協(xié)議CIP106
4.1.1CIP網絡模型106
4.1.2CIP的特點108
4.1.3CIP對象模型110
4.1.4CIP設備描述112
4.2DeviceNet概述112
4.3DeviceNet的物理層和傳輸介質114
4.4DeviceNet的數據鏈路層 117
4.4.1數據幀的格式118
4.4.2總線仲裁機制120
4.4.3錯誤診斷和故障界定機制 121
4.5DeviceNet應用層122
4.5.1連接122
4.5.2報文組123
4.5.3I/O報文和顯式報文125
4.5.4未連接報文管理(UCMM)127
4.5.5預定義主/從連接組128
4.6DeviceNet對象模型及設備描述128
4.6.1對象模型128
4.6.2設備描述129
4.7ControlNet130
4.7.1物理層130
4.7.2CTDMA131
4.7.3網絡更新時間131
4.7.4虛擬令牌及Keeper134
4.7.5MAC幀格式134
4.7.6ControlNet中的連接135
思考題136
第5章工業(yè)以太網及OPC技術137
5.1工業(yè)以太網137
5.1.1工業(yè)以太網現狀及趨勢137
5.1.2以太網幀格式138
5.1.3交換式以太網139
5.1.4端口/MAC地址映射表140
5.1.5其他140
5.2常用工業(yè)以太網141
5.2.1EtherNet/IP141
5.2.2Modbus TCP/IP144
5.2.3ProfiNet145
5.3OPC149
5.3.1OPC與COM149
5.3.2OPC的數據訪問方法149
5.3.3OPC工作過程及對象層次模型151
5.3.4OPC客戶端訪問152
思考題154
第6章工業(yè)控制網絡的設計與應用155
6.1NC與PLC的信息交換156
6.2M代碼的解碼157
6.3PLC信息的直接讀入和通道等待158
6.4柔性參數化生產模式159
6.5刀具磨損的自動檢測及產品合格自動檢測162
6.6產品合格檢測163
參考文獻167
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