本教材以現場總線控制系統(tǒng)的設計、安裝、運行、調試、維護和監(jiān)控為主線，重點介紹Profibus和Interbus總線的使用方法。實訓部分以自動生產線為例，采用Profibus現場總線控制系統(tǒng)，配備了STEP7編程軟件和WinCC監(jiān)控軟件。
本教材可作為高職高專電氣自動化、機電一體化、工業(yè)機器人等機電類專業(yè)的教材，也可供中職機電類相關專業(yè)的學生學習。
第1篇理論篇
第1章現場總線技術概論1
1.1現場總線簡介1
1.1.1什么是現場總線2
1.1.2什么是現場總線控制系統(tǒng)2
1.2現場總線的發(fā)展背景與趨勢3
1.2.1現場總線的產生背景3
1.2.2現場總線控制系統(tǒng)的發(fā)展過程3
1.2.3智能傳感器為現場總線控制系統(tǒng)的出現奠定了基礎4
1.2.4現場總線的發(fā)展方向5
1.3現場總線的特點與分類7
1.3.1現場總線系統(tǒng)的結構特點7
1.3.2現場總線系統(tǒng)的技術特點8
1.3.3現場總線的優(yōu)點8
1.3.4現場總線的分類9
1.4應用現場總線應注意的若干問題9
1.5現場總線的現狀10
1.5.1基金會總線10
1.5.2Lonworks總線10
1.5.3Profibus總線11
1.5.4Interbus總線11
1.5.5CAN總線12
1.5.6HART總線12
1.5.7WorldFIP總線13
1.5.8P-Net總線13
1.5.9ControlNet總線13
1.5.10SwiftNet總線14
1.5.11CC-Link14
1.5.12DeviceNet15
1.5.13AS-i總線15
1.6現場總線的標準16
1.6.1IEC的現場總線標準16
1.6.2ISO的現場總線標準18
1.6.3現場總線中國標準19
習題119
第2章網絡通信基礎20
2.1總線的基本概念與操作20
2.1.1總線的基本術語20
2.1.2總線操作的基本內容21
2.2計算機數據通信基礎23
2.2.1數據通信的基本概念23
2.2.2數據的調制與編碼24
2.2.3數據編碼技術25
2.2.4數據傳輸方式27
2.2.5通信方式27
2.2.6數字信號同步方式28
2.3計算機網絡拓撲結構28
2.3.1計算機網絡拓撲的定義28
2.3.2計算機網絡拓撲的分類29
2.3.3計算機網絡拓撲結構的選擇32
2.4介質訪問控制方式32
2.5數據交換技術33
2.6差錯控制技術36
2.6.1差錯產生的原因36
2.6.2差錯控制編碼36
2.6.3差錯控制方法37
2.7網絡互聯37
習題238
第3章開放系統(tǒng)互連（OSI）參考模型39
3.1OSI參考模型39
3.1.1OSI參考模型的結構39
3.1.2OSI參考模型中的數據傳輸過程40
3.1.3OSI參考模型各層的功能簡介41
3.2物理層協(xié)議42
3.2.1物理層的功能概述42
3.2.2物理層標準舉例42
3.2.3常見物理層設備與組件44
3.2.4物理層傳輸介質45
3.3數據鏈路層47
3.3.1數據鏈路層的功能47
3.3.2數據鏈路層協(xié)議分類及高級數據鏈路控制協(xié)議（HDLC）格式49
3.3.3數據鏈路層的網絡連接設備50
3.4網絡層51
3.4.1網絡層功能51
3.4.2路由選擇算法52
3.4.3網絡層的網絡連接設備52
3.5傳輸層53
3.5.1傳輸層的功能53
3.5.2傳輸層的服務類型與協(xié)議等級54
3.6會話層以上高層協(xié)議55
3.6.1會話層55
3.6.2表示層56
3.6.3應用層56
3.7現場總線通信模型57
習題358
第4章Interbus現場總線技術59
4.1Interbus現場總線技術基礎59
4.1.1Interbus總線系統(tǒng)的結構與組成59
4.1.2Interbus總線模塊63
4.1.3Interbus總線網絡配置72
4.2Interbus現場總線的自動控制系統(tǒng)72
4.2.1自動化系統(tǒng)73
4.2.2控制技術73
4.2.3軟件介紹77
4.2.4Interbus控制系統(tǒng)實例80
4.3Interbus傳輸協(xié)議81
4.3.1協(xié)議結構82
4.3.2Interbus傳輸方法的構成和原理86
4.4Interbus組態(tài)與編程96
4.4.1PC WORX控制板的組態(tài)與編程96
4.4.2Interbus系統(tǒng)規(guī)劃與設計101
4.4.3安裝與接線102
4.4.4Interbus診斷與維護105
習題4107
第5章Profibus現場總線108
5.1Profibus現場總線概述108
5.1.1Profibus的基本特性109
5.1.2Profibus總線存取協(xié)議109
5.1.3Profibus協(xié)議模型及結構110
5.1.4Profibus傳輸技術112
5.1.5Profibus-FMS116
5.1.6Profibus-PA117
5.1.7Profibus-DP118
5.1.8Profibus-DP通信設置122
5.1.9Profibus在工廠自動化系統(tǒng)中的應用122
5.2Profibus-DP控制系統(tǒng)的組建123
5.2.1Profibus控制系統(tǒng)的組成123
5.2.2Profibus控制系統(tǒng)配置的幾種形式124
5.2.3Profibus-DP控制系統(tǒng)的組成125
5.2.4Profibus模板128
5.2.5SIMATIC S7系統(tǒng)中的Profibus-DP128
5.2.6EM277模塊135
5.2.7使用Profibus-DP進行數據通信的實例138
5.2.8Profibus-DP的診斷功能141
5.2.9安裝和調試一個Profibus-DP系統(tǒng)145
5.3Profibus-DP控制系統(tǒng)的軟件設置148
5.3.1Profibus的安裝及參數設置149
5.3.2硬件組態(tài)149
5.3.3軟件編程160
5.3.4計算機與PLC 300的通信162
5.3.5下位機設置163
5.3.6計算機與PLC 200的通信163
5.3.7主站與從站間數據交換165
習題5168
第2篇實訓篇
第6章現場總線技術實訓169
6.1現場總線系統(tǒng)控制169
6.1.1變頻器的設置169
6.1.2STEP7系列軟件編程（見5.3.2節(jié)）171
6.1.3硬件組態(tài)（見5.3.2節(jié)）171
6.1.4建立計算機與PLC 300的通信（見5.3.4節(jié)）171
6.1.5下位機設置（見5.3.5節(jié)）171
6.1.6建立計算機與PLC 200的通信（見5.3.6節(jié)）171
6.1.7Siemens公司的WinCC實時監(jiān)控系統(tǒng)171
6.2自動機自動線應用技術系統(tǒng)172
6.2.1控制系統(tǒng)的組成173
6.2.2總控電氣部分173
6.3自動機自動線自動循環(huán)部分175
6.3.1上料單元175
6.3.2下料單元177
6.3.3加蓋單元180
6.3.4穿銷釘單元183
6.3.5模擬、電控換向、伸縮轉向單元185
6.3.6檢測單元188
6.3.7液壓換向單元190
6.3.8氣動機械手分揀單元195
6.3.9升降梯與高架疊層立體倉庫單元198
參考文獻207
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