工業(yè)網(wǎng)絡與現(xiàn)場總線技術
定 價：55 元
- 作者：范其明
- 出版時間：2020/10/1
- ISBN：9787560651811
- 出 版 社：西安電子科技大學出版社
- 中圖法分類：TP273
- 頁碼：224
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16K
工業(yè)網(wǎng)絡與現(xiàn)場總線技術是自動化類專業(yè)學生必須掌握的一門核心技術。 它基于PLC控制技術和計算機通信技術, 是自動化與信息化相互融合的產(chǎn)物。 本書介紹了工業(yè)網(wǎng)絡與現(xiàn)場總線技術相關的基礎知識， 并結合實際應用案例，將這些核心技術重新整理，融入到不同的案例中， 通過對各個案例的分析、設計、安裝、接線、編程和調試，幫助學生學習和掌握各項核心技術。
本書分為上、下兩篇。上篇為理論篇，包括工業(yè)網(wǎng)絡與現(xiàn)場總線概述、計算機網(wǎng)絡通信基礎、典型現(xiàn)場總線技術三章內容；下篇為實戰(zhàn)篇，包括基于S7300 PLC的污水處理廠升級改造項目、基于多個S7系列PLC的鋼廠改建與升級項目、基于TIA PORTAL的自動檢測生產(chǎn)線的設計與調試項目等內容。
本書既可作為應用型本科自動化類、電子通信類專業(yè)教學用書，也可作為高職院校電氣自動化技術、機電一體化技術等相關專業(yè)的教學用書，同時可作為電氣、機械工程等相關專業(yè)工程技術人員和有關專業(yè)師生的參考用書。
當前，移動互聯(lián)、云計算、大數(shù)據(jù)、工業(yè)機器人、高端數(shù)控、協(xié)同制造、云制造、人工智能、VR/AR、3D打印等概念紛紛涌現(xiàn)。然而，人們在對智能制造涉及的這些概念抱有美好憧憬的同時，也開始疑惑：原有的自動化技術應該如何發(fā)展？
智能制造所描述的眾多場景（如“無人工廠” “個性化定制”等）沒有一個能夠在一朝一夕完成，也沒有一個場景的實現(xiàn)是依靠單一的技術來完成的。 智能制造的實現(xiàn)必然要涉及多方面的技術，同時需要各種技術的高度集成，而這其中又以自動化技術和信息化技術的高度融合為典型代表。因此，原來的單體自動化系統(tǒng)紛紛向著網(wǎng)絡化、智能化方向發(fā)展，原來單純從事自動化技術的人員也加快了向信息化方向發(fā)展的步伐。
針對這種形勢，本書編者認真分析了行業(yè)企業(yè)對電氣自動化技術相關專業(yè)人才的技術需求。分析結果顯示，對于電氣自動化技術專業(yè)的學生而言，電工電子技術、交直流電機驅動技術、電氣控制與PLC技術、嵌入式單片機技術、傳感器技術、HIMI技術等仍然是需要掌握的基礎，同時伺服電機驅動技術和工業(yè)網(wǎng)絡通信技術已經(jīng)悄然上升為自動化專業(yè)兩大必備技術，尤其是工業(yè)網(wǎng)絡技術的應用范圍更廣。
本書的主要內容是介紹工業(yè)網(wǎng)絡與現(xiàn)場總線技術，通過對本書的學習，學生應可以解決控制系統(tǒng)中各個節(jié)點的數(shù)據(jù)通信問題。希望本書對自動化、電氣自動化技術（國際化專業(yè)）等相關專業(yè)的教學改革起到較好的示范作用。
本書以面向工作過程和行動導向教學為出發(fā)點，以應用技術技能培養(yǎng)為核心，加強對學生職業(yè)能力和情商的培養(yǎng)，同時基于校企合作的開發(fā)，凸顯職業(yè)教育特色，保證教學內容的前瞻性，倡導用創(chuàng)新思維解決目前的教學難點。本書的編寫思路如下：
（1） 針對目前工業(yè)網(wǎng)絡與現(xiàn)場總線技術的最新發(fā)展和應用情況，引入企業(yè)真實案例，從而提高學生的學習興趣。
（2） 既有理論知識的講解，又有實踐操作的指導，重在培養(yǎng)學生對新知識、新技術的應用能力。
（3） 理論知識講解部分力求語言簡練，不追求知識體系的完整性，而是突出對知識的應用能力的培養(yǎng)，以夠用為度。
（4） 實踐操作指導部分結合市場應用情況，以西門子廠家常用的各種工業(yè)網(wǎng)絡與現(xiàn)場總線為主進行介紹，同時對宜科（天津）電子有限公司等廠家的遠程I/O模塊和工業(yè)APP也進行了介紹，以拓展學生的技術應用視野。
本書為天津中德應用技術大學2017年“一流應用技術大學建設項目”的成果之一，也是自動化、 電氣自動化技術（國際化專業(yè)）等相關專業(yè)教學資源的開發(fā)成果，包括教學用書、課件、 習題等數(shù)字化教學資源。
全書分為上、下兩篇，上篇以理論講授為主，下篇以實訓指導為主。其中，第1章由范其明編寫，第2章由曾華鵬和喬佳編寫，第3章由范其明和李云龍共同編寫，項目一由喬佳和劉建強共同編寫，項目二由范其明編寫，項目三由李云龍和呂書豪共同編寫。全書由范其明進行統(tǒng)稿。本書在編寫過程中得到了宜科（天津）電子有限公司、天津職業(yè)技術師范大學、天津機電職業(yè)技術學院、天津輕工職業(yè)技術學院等單位領導和同仁的大力支持； 另外，吳超、邢斌、王賀、趙輝等人也為本書資料的搜集和整理做了很多工作，梁浩為本書的畫圖工作給予了大力支持，在此一并表示感謝。
由于編者水平有限， 書中難免有疏漏之處，懇請廣大讀者批評指正。
第1章 工業(yè)網(wǎng)絡與現(xiàn)場總線概述 2
1.1 現(xiàn)場總線的產(chǎn)生與發(fā)展 2
1.1.1 現(xiàn)場總線的定義 3
1.1.2 現(xiàn)場總線的產(chǎn)生 3
1.1.3 現(xiàn)場總線的現(xiàn)狀 7
1.1.4 現(xiàn)場總線的發(fā)展 9
1.1.5 現(xiàn)場總線的特點 10
1.2 工業(yè)網(wǎng)絡與現(xiàn)代企業(yè)網(wǎng)絡 12
1.2.1 工業(yè)網(wǎng)絡的定義 12
1.2.2 工業(yè)以太網(wǎng)的定義 13
1.2.3 現(xiàn)代企業(yè)網(wǎng)絡系統(tǒng)的結構 14
1.2.4 多種工業(yè)控制網(wǎng)絡的集成 16
1.2.5 現(xiàn)場總線的各種標準 19
課后練習與思考 20
第2章 計算機網(wǎng)絡通信基礎 21
2.1 組織與結構 21
2.1.1 拓撲結構 22
2.1.2 節(jié)點與地址 24
2.1.3 傳輸介質 27
2.2 數(shù)據(jù)通信 32
2.2.1 數(shù)據(jù)通信的基本概念 33
2.2.2 數(shù)據(jù)編碼技術 35
2.2.3 數(shù)據(jù)傳輸技術 42
2.2.4 多路復用技術 45
2.2.5 數(shù)據(jù)交換技術 47
2.3 通信協(xié)議 50
2.3.1 通信協(xié)議的基本概念 50
2.3.2 媒體訪問控制 52
2.3.3 差錯控制技術 56
2.4 計算機網(wǎng)絡體系結構 60
2.4.1 計算機網(wǎng)絡體系結構的定義 60
2.4.2 OSI參考模型 61
2.4.3 TCP/IP參考模型 64
2.4.4 OSI參考模型和TCP/IP參考模型的比較 65
課后練習與思考 66
第3章 典型現(xiàn)場總線技術 68
3.1 典型串行通信接口 70
3.1.1 RS232/RS232C通信接口 70
3.1.2 RS485與RS422 74
3.2 PROFIBUS與PROFINET 76
3.2.1 PROFIBUS 76
3.2.2 PROFINET 84
3.3 CCLink與CCLink IE 88
3.3.1 CCLink 88
3.3.2 CCLink IE 91
3.4 CAN與DeviceNet 93
3.4.1 CAN總線 93
3.4.2 DeviceNet 98
3.5 EtherCAT 105
3.6 OPC技術介紹 106
課后練習與思考 111
下篇 實 戰(zhàn) 篇
項目一 基于S7300 PLC 的污水處理廠升級改造 114
項目背景及要求 114
一、項目背景 115
二、項目要求 115
項目準備 117
一、認識S7300 PLC 117
二、STEP7 V5.5基本操作 119
三、ET200遠程I/O模塊 121
四、MM4/G120C變頻器 123
項目演練 131
一、S7300 PLC 與遠程I/O之間的DP通信 132
二、S7300 PLC 與MM440之間的DP通信 137
三、S7300 PLC與G120之間的PN通信 141
項目實戰(zhàn) 146
一、網(wǎng)絡結構圖設計 146
二、STEP7網(wǎng)絡組態(tài) 147
三、編程與調試 148
項目拓展：如何在STEP7中添加 GSD文件？ 150
一、什么是GSD文件？ 150
二、如何添加GSD文件？ 150
項目二 基于多個S7系列PLC的鋼廠改建與升級 152
項目背景及要求 152
一、項目背景 152
二、項目要求 153
項目準備 153
一、MPI通信 154
二、PROFIBUSDP通信 154
三、PROFINET通信 156
四、S7系列通信處理器模塊 157
項目演練 158
一、兩臺S7300 PLC之間的MPI通信 158
二、兩臺S7300 PLC之間的DP通信 162
三、兩臺S7300 PLC之間的PROFINET通信 168
四、S7300與S7400 PLC之間的PROFINET通信 172
項目實戰(zhàn) 174
一、網(wǎng)絡結構設計 175
二、STEP7硬件與網(wǎng)絡組態(tài) 175
三、編程與調試 177
項目拓展：西門子冗余系統(tǒng)簡介 180
一、冗余的概念 180
二、西門子PLC硬冗余系統(tǒng) 181
三、西門子PLC軟冗余系統(tǒng) 184
項目三 基于TIA Portal的自動檢測生產(chǎn)線的設計與調試 190
項目背景及要求 190
一、項目背景 190
二、項目要求 191
項目準備 191
一、認識S71200 PLC 191
二、TIA博途V13基本使用方法 195
三、SPIDER67網(wǎng)關及I/O模塊 200
項目演練 202
一、S7300 PLC與SPIDER67之間的PN通信 202
二、S71200 PLC與SPIDER67之間的PN通信 204
三、S7300與S71200 PLC之間的PN通信 206
項目實戰(zhàn) 209
一、網(wǎng)絡結構圖設計 209
二、TIA博途網(wǎng)絡組態(tài) 209
三、編程與調試 210
項目拓展：快速工業(yè)APP生成 213
一、宜科工業(yè)APP快速開發(fā)套件概述 213
二、WorkBench及配套應用組件簡介 213
參考文獻 216
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