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第1章 概述1

1.1计算机通信的国际标准1

1.1.1开放系统互连模型1

1.1.2 IEEE 802通信标准2

1.1.3现场总线及其国际标准4

1.2 SIMATIC通信网络简介5

1.2.1全集成自动化5

1.2.2 SIMATIC网络结构与通信服务简介6

1.2.3学习网络通信的建议10

1.3练习题11

第2章PROFIBUS的硬件组成与通信协议12

2.1 PROFIBUS的结构与硬件12

2.1.1 PROFIBUS简介12

2.1.2 PROFIBUS的物理层14

2.1.3 PROFIBUS-DP设备的分类15

2.1.4 PROFIBUS通信处理器16

2.1.5 ET 20017

2.1.6其他网络部件与GSD文件19

2.2 PROFIBUS的通信协议20

2.2.1 PROFIBUS的数据链路层20

2.2.2 PROFIBUS-DP22

2.2.3 PROFIBUS的通信服务23

2.3练习题25

第3章PROFIBUS-DP主从通信26

3.1主站与标准DP从站通信的组态26

3.1.1项目的生成与硬件组态26

3.1.2 PROFIBUS-DP网络的组态29

3.1.3主站与ET 200通信的组态32

3.1.4主站通过EM 277与S7-200通信的组态35

3.2 DP主站与智能从站通信的组态与编程38

3.2.1 DP主站与智能从站主从通信的组态38

3.2.2设计验证通信的程序43

3.2.3用SFC 14和SFC 15传输一致性数据46

3.3 PLC与变频器DP通信的组态与编程49

3.3.1 S7-300与SIMOVERT MASTERDRIVES通信的组态49

3.3.2 SIMOVERTMASTERDRIVESDP通信的数据区结构52

3.3.3 S7-300与SIMOVERT MASTERDRIVES的DP通信实验53

3.3.4 S7-300与MM440变频器的DP通信57

3.3.5 S7-300与其他厂家变频器的DP通信59

3.4 S7 PLC与西门子直流调速装置的DP通信61

3.4.1系统组态与直流调速装置参数设置61

3.4.2 S7 PLC与直流调速装置通信的实验63

3.5通信处理器在DP主从通信中的应用65

3.5.1 CP 342-5作DP从站65

3.5.2主站和从站均为 CP 342-5的DP通信70

3.5.3 CP 342-5作DP主站72

3.5.4使用FC 4控制CP 342-5为主站的DP网络76

3.6练习题79

第4章 基于PROFIBUS的S7通信与FDL通信80

4.1 S7通信80

4.1.1 S7通信概述80

4.1.2 CPU与CP的S7通信功能81

4.2基于PROFIBUS的单向 S7通信82

4.2.1 CPU集成的DP接口的S7单向通信82

4.2.2使用通信处理器的S7单向通信87

4.2.3与连接有关的操作90

4.3基于PROFIBUS的双向S7通信91

4.3.1使用USEND/URCV的S7通信91

4.3.2使用BSEND/BRCV的S7通信95

4.3.3 CP 443-5在S7通信中的应用96

4.4通过S7连接控制和监视远程PLC的运行模式98

4.5同一DP主站系统的FDL通信102

4.5.1 FDL通信的基本概念102

4.5.2硬件组态与FDL连接组态103

4.5.3编写验证通信的程序105

4.5.4 S7-300之间的FDL通信108

4.6不同DP主站系统与不同项目的FDL通信109

4.6.1不同DP主站系统的FDL通信109

4.6.2不同项目的FDL通信111

4.7其他FDL通信方式的组态与编程112

4.7.1自由第二层FDL通信112

4.7.2广播方式的FDL通信116

4.7.3多点传送方式的FDL通信119

4.8练习题121

第5章PROFIBUS-DP通信的其他应用122

5.1直接数据交换通信及其组态122

5.1.1直接数据交换通信122

5.1.2直接数据交换通信的组态123

5.1.3 ET 200发送数据给智能从站126

5.1.4 DP从站发送数据到其他DP主站129

5.2 PROFIBS-DP通信的其他应用133

5.2.1智能从站触发主站的硬件中断133

5.2.2一组从站的输出同步与输入冻结136

5.2.3用SFC 12激活和禁止DP从站141

5.2.4 PROFIBUS子网的恒定总线周期145

5.3练习题151

第6章 使用STEP 7和硬件诊断PROFIBUS通信的故障152

6.1用设备上的LED进行诊断152

6.1.1用S7-300 CPU的LED进行诊断152

6.1.2用S7-400 CPU的LED进行诊断155

6.1.3用DP从站的LED进行诊断157

6.2使用STEP 7进行诊断158

6.2.1故障诊断的步骤158

6.2.2使用可访问节点和在线功能进行诊断159

6.2.3使用快速视图进行诊断161

6.2.4使用DP从站的模块信息进行诊断163

6.2.5使用诊断视图进行诊断165

6.2.6使用CPU的模块信息进行诊断167

6.2.7各种故障诊断方法的比较169

6.3使用通信块的输出参数进行诊断171

6.4中断组织块在故障诊断中的应用173

6.4.1与DP通信有关的中断组织块173

6.4.2与DP通信有关的中断组织块的实验175

6.4.3使用OB86和OB82的局部变量进行诊断178

6.5使用PROFIBUS通信处理器进行诊断182

6.5.1使用PLC的PROFIBUS通信处理器进行诊断182

6.5.2 PROFIBUS通信处理器的典型故障与可能的原因186

6.5.3使用计算机的通信处理器进行诊断187

6.6使用专用硬件进行测试与诊断190

6.6.1诊断中继器190

6.6.2硬件组态与诊断的准备工作191

6.6.3用拓扑显示视图诊断网络故障194

6.6.4 BT 200总线测试仪的应用197

6.7练习题200

第7章PROFIBUS通信故障诊断的编程与实验201

7.1使用SFC 13诊断ET 200M和ET 200B201

7.1.1 SFC 13简介201

7.1.2在OB86中调用SFC 13202

7.1.3在OB82中调用SFC 13204

7.1.4在OB1中调用SFC 13205

7.1.5 ET 200B的诊断数据结构与诊断结果分析206

7.1.6 ET 200M的诊断数据结构与诊断结果分析209

7.2使用SFC 13诊断ET 200S212

7.2.1项目组态与编程212

7.2.2诊断实验与诊断数据分析214

7.3 DP主站与智能从站的相互诊断218

7.3.1项目组态与编程218

7.3.2 DP主站诊断智能从站的实验221

7.3.3智能从站诊断DP主站的实验225

7.4使用FB 125或FC 125诊断DP从站227

7.4.1 FB 125和FC 125简介227

7.4.2 FB 125的参数说明228

7.4.3使用FB 125诊断DP从站230

7.4.4使用FC 125诊断DP从站233

7.5使用SFC 51诊断DP从站235

7.5.1系统状态表SSL235

7.5.2使用SFC 51读取局部系统状态表236

7.6使用FC 3诊断CP 342-5的DP从站239

7.6.1使用FC 3诊断的顺序239

7.6.2程序设计240

7.6.3程序运行与监控245

7.7练习题247

第8章 故障诊断消息的显示248

8.1与块有关的消息的组态与显示248

8.1.1消息的分类与生成消息的块248

8.1.2硬件组态与程序设计249

8.1.3用HMI显示消息的仿真实验253

8.1.4用户自定义的诊断消息257

8.1.5用软件S7-PDIAG组态过程诊断259

8.2用报告系统错误功能组态消息263

8.2.1组态报告系统错误功能263

8.2.2用HMI显示消息的实验266

8.2.3故障诊断的必要条件268

8.3用WinCC显示消息269

8.3.1用WinCC和PLCSIM显示消息的仿真实验269

8.3.2用WinCC显示硬件控制系统的消息275

8.3.3组态PC站点实现WinCC和PLC的通信278

8.4练习题280

第9章PROFIBS-PA281

9.1 PROFIBS-PA网络的组态281

9.1.1 PROFIBUS-PA概述281

9.1.2仅使用DP/PA耦合器的PROFIBUS-PA网络组态283

9.1.3使用DP/PA链接器的PROFIBUS-PA网络组态285

9.1.4使用PDM组态PROFIBUS-PA设备286

9.2用PDM和SFC 13诊断PROFIBUS-PA设备的故障289

9.3练习题294

第10章 工业以太网295

10.1工业以太网295

10.1.1工业以太网概述295

10.1.2工业以太网的通信介质与网络部件296

10.1.3工业以太网的交换技术298

10.1.4工业以太网的通信处理器与带PN接口的CPU299

10.1.5工业以太网的交换机300

10.1.6以太网的地址302

10.1.7工业控制网络的信息安全303

10.1.8 IT通信服务304

10.2用普通网卡实现计算机与S7-300的通信305

10.2.1使用ISO协议进行通信305

10.2.2使用TCP/IP进行通信307

10.3基于以太网的S5兼容通信309

10.3.1 S5兼容的通信服务309

10.3.2 TCP连接的组态与编程311

10.3.3 ISO连接的组态与编程316

10.3.4 ISO-on-TCP连接的组态与编程317

10.3.5指定通信伙伴的UDP连接的组态与编程318

10.3.6未指定通信伙伴的UDP连接的组态与编程320

10.3.7多点传送方式的UDP连接的组态与编程323

10.4基于以太网的S7通信327

10.4.1使用PUT/GET的单向S7通信327

10.4.2使用USEND/URCV的双向S7通信331

10.4.3使用BSEND／BRCV的双向S7通信333

10.5练习题334

第11章PROFINET336

11.1 PROFINET通信的组态与编程336

11.1.1 PROFINET概述336

11.1.2基于CPU集成的PN接口的PROFINET通信339

11.1.3基于CP 343-1的PROFINET通信348

11.1.4基于CP 443-1的PROFINET通信350

11.2 PROFINET的故障诊断351

11.2.1 PROFINET通信故障诊断的编程351

11.2.2 ET 200S PN的DO模块负载断线的诊断353

11.2.3诊断数据的分析355

11.2.4其他故障的诊断357

11.2.5 IE/PB Link的诊断功能358

11.2.6基于通信处理器的PROFINET故障诊断359

11.3基于组件的自动化360

11.3.1 PROFINET CBA360

11.3.2在STEP 7中创建组件361

11.3.3用iMap连接和下载组件363

11.4练习题365

第12章AS-i网络通信366

12.1 AS-i网络概述366

12.1.1 AS-i的数据传输方式与网络结构366

12.1.2 AS-i主站模块367

12.1.3 AS-i从站368

12.1.4 AS-i的寻址模式与编址单元369

12.2基于CP 243-2的AS-i网络的组态与编程370

12.2.1 CP 243-2简介370

12.2.2用AS-i向导组态AS-i网络371

12.2.3 AS-i通信的编程374

12.3 CP 343-2P作主站的AS-i网络的组态与编程376

12.3.1组态AS-i从站376

12.3.2 AS-i通信的编程379

12.4使用DP/AS-i Link 20E的AS-i网络的组态与编程382

12.5练习题384

第13章OPC通信386

13.1 OPC通信概述386

13.2基于MPI和PROFIBUS的OPC服务器与PLC的通信388

13.2.1用站组态编辑器组态 PC站388

13.2.2组态控制台390

13.2.3在STEP 7中组态PC站点和PLC391

13.2.4在OPC Scout中生成OPC的条目394

13.2.5基于PROFIBUS网络的OPC通信的组态397

13.3基于OPC的组态软件与S7-300的通信组态398

13.4基于以太网的OPC服务器与PLC的通信402

13.4.1组态PC站402

13.4.2在STEP 7中组态PC站和PLC403

13.4.3在OPC Scout中生成OPC的条目405

13.5练习题407

第14章MPI网络通信408

14.1 MPI网络简介408

14.2全局数据通信409

14.2.1硬件与网络组态409

14.2.2全局数据通信组态411

14.2.33个站之间的全局数据通信组态417

14.2.4事件驱动的全局数据通信的组态与编程418

14.3 S7基本通信421

14.3.1 S7基本通信概述421

14.3.2需要双方编程的S7基本通信422

14.3.3只需一个站编程的S7基本通信426

14.3.4 S7基本通信SFC综合应用例程428

14.4 S7-200与S7-300的MPI通信434

14.5基于MPI网络的S7通信438

14.5.1单向S7通信438

14.5.2使用USEND/URCV的双向S7通信441

14.5.3使用BSEND/BRCV的双向S7通信443

14.5.4 S7通信的SFB综合应用例程444

14.6 PRODAVE通信软件的应用448

14.7练习题450

第15章 其他通信网络与通信服务451

15.1串行通信451

15.1.1串行通信概述451

15.1.2使用ASCII协议发送和接收数据452

15.2 S7路由功能455

15.2.1 PG/PC的S7路由功能455

15.2.2 HMI的S7路由功能459

15.3其他网络与通信服务462

15.3.1工业无线局域网462

15.3.2广域网464

15.3.3 KNX/EIB466

15.4练习题467

附录468

附录A常用缩写词468

附录B随书光盘内容简介471

附录C随书光盘中的例程说明474

参考文献478