現場匯流排技術及套用教程

《現場匯流排技術及套用教程》是2012年機械工業出版社出版的圖書，作者是王永華、 A.Verwer。

基本介紹

• 書名：現場匯流排技術及套用教程
• 作者：王永華、 A.Verwer
• ISBN：9787111372967
• 頁數：454
• 定價：69.80元
• 出版社：機械工業出版社
• 出版時間：2012-1

內容簡介

《現場匯流排技術及套用教程(第2版)》內容簡介：在工業自動化套用技術領域，國際和國內市場占有率最高的現場匯流排技術和實時乙太網技術分別是PROFIBUS和PROFINET。《現場匯流排技術及套用教程（第2版）》的開始，對控制系統以及現場匯流排技術的發展歷程、現場匯流排技術中使用的工業網路和通信基礎知識進行了概括性的介紹；全書重點講解了PROFIBUS DP/PA和PROFINET的基本原理和具體套用，並在此基礎上詳細地剖析了DP V0/V1、PROFINET和AS-i的報文結構和含義，在重點章節中給出了具體的套用實例。此外，《現場匯流排技術及套用教程（第2版）》還對感測器級和執行器級的現場匯流排技術的代表——AS-i以及工業控制系統國際標準程式語言IEC611313進行了深入淺出的講解，並給出了許多實例。為方便高校和培訓機構作為教材使用，全書各章都配有大量的習題和思考題，在附錄A中配有11個實驗的指導書。在附錄中還提供了精心編排的PROFIBUS常用信息速查表，羅列出了學習現場匯流排技術及下載相關軟體及文檔的常用網站地址。

編輯推薦

《現場匯流排技術及套用教程（第2版）》的使用對象主要是高等院校相關專業的本科生和研究生、各企業和設計院所的電氣或自動化工程技術人員。另外，在對相關內容進行選擇和簡化後，也可作為高職院校教材使用。

目錄

前言

第1章 現場匯流排技術概述

1.1 工業自動化技術及控制系統的發展歷程

1.1.1 工業類型的劃分

1.1.2 工業自動化技術及控制系統發展歷程概述

1.1.3 OPC和IEC61131

1.2 DCS、PLC和FCS三大控制系統的基本要點和區別

1.2.1 三大控制系統的基本要點

1.2.2 FCS與DCS的區別

1.2.3 PLC、DCS和FCS之間的融合

1.3 現場匯流排基本概念

1.3.1 現場匯流排的產生背景

1.3.2 現場匯流排的定義

1.3.3 現場匯流排的特點

1.3.4 現場匯流排的優點

1.4 現場匯流排國際標準及其制定過程

1.4.1 前3版標準

1.4.2 第4版標準

1.4.3 配套標準IEC617

1.4.4 IEC 6202

1.5 現場匯流排的現狀、研究開發熱點和發展趨勢

1.6 工業網路的定義、結構和套用

1.6.1 工業網路的定義

1.6.2 現場匯流排在工業網路中的位置和作用

1.6.3 工業控制網路的簡單分類

本章小結

習題和思考題

第2章 工業網路與通信基礎知識

2.1 工業網路通信基礎

2.1.1 工業數據通信概述

2.1.2 數據通信的基本概念

2.1.3 數據編碼

2.1.4 數據傳輸

2.1.5 差錯控制

2.2 工業網路物理結構

2.2.1 網路的傳輸介質

2.2.2 工業通信網路的主要拓撲結構

2.2.3 介質訪問控制方式

2.3 開放系統互連參考模型及網路互連

2.3.1 OSI參考模型

2.3.2 網路互連

2.4 OPC技術

2.4.1 OPC技術簡介

2.4.2 幾種OPC中所使用的微軟公司的技術

2.4.3 OPC的接口和伺服器

2.4.4 OPC套用舉例

本章小結

習題和思考題

第3章 PROFIBUS基礎及安裝技術

3.1 PROFIBUS概述

3.1.1 PROFIBUS的發展

3.1.2 PROFIBUS的產品認證

3.1.3 PROFIBUS的家族成員

3.1.4 PROFIBUS系統組成模組

3.1.5 PROFIBUS自動化系統解決方案

3.1.6 PROFIBUS的協定結構

3.2 PROFIBUS基礎

3.2.1 設備類型

3.2.2 系統配置

3.2.3 PROFIBUS系統的基本特點

3.2.4 PROFIBUS的網路及規模

3.2.5 設備地址

3.3 PROFIBUS設備集成工具

3.3.1 PROFIBUS的GSD檔案

3.3.2 設備管理工具的發展

3.4 PROFIBUS傳輸技術

3.4.1 RS485和RS484 IS

3.4.2 MBP和MBP IS

3.4.3 光纖

3.4.4 無線傳輸

3.5 PROFIBUS DP安裝技術

3.5.1 DP網路接線

3.5.2 DP網路布局及終端電阻使用舉例

3.5.3 現場安裝

3.6 PROFIBUS PA安裝技術

3.6.1 PA網路結構

3.6.2 PA網路接線及布局

3.6.3 PROFIBUS PA網路設計舉例

3.7 危險區域的安裝技術

3.7.1 本質安全概念

3.7.2 FISCO

3.7.3 大功率主幹網路

3.7.4 FISCO在系統設計中的套用

3.8 組態一個簡單的PROFIBUS DP/PA系統

3.8.1 系統組成及架構

3.8.2 組態過程

3.8.3 系統運行

本章小結

本章 實驗建議

習題和思考題

第4章 PROFIBUS通信技術及DP V0/V

4.1 數據鏈路層

4.1.1 介質訪問控制方式

4.1.2 數據傳輸服務

4.2 套用層

4.2.1 套用關係

4.2.2 PROFIBUS版本的發展

4.3 行規

4.3.1 套用行規

4.3.2 系統行規

4.3.3 幾種主要的行規介紹

4.4 PA行規

4.4.1 概述

4.4.2 PA裝置中的塊模型

4.4.3 PA行規中的信號鏈

4.4.4 PA設備中的數據及其表示方法

4.5 主站和從站的工作過程

4.5.1 主站的工作過程

4.5.2 主站的工作模式

4.5.3 從站的工作過程

4.6 設備功能及其之間的通信

4.6.1 各種設備的功能

4.6.2 設備之間的通信

4.7 PROFIBUS DP報文類型

4.8 DP V0報文詳解

4.8.1 參數設定請求及回響報文

4.8.2 組態請求及回響報文

4.8.3 診斷請求及回響報文

4.8.4 數據交換報文

4.8.5 全局控制報文

4.9 DP V1報文詳解

4.9.1 參數設定報文

4.9.2 組態報文

4.9.3 診斷報文

4.9.4 非循環通信MS1報文

4.9.5 非循環通信MS2報文

4.10 匯流排和信息的循環時間及估計

4.10.1 有關匯流排時間的一些術語

4.10.2 循環時間及估計

本章小結

本章 實驗建議

習題和思考題

第5章 PROFINET基礎及安裝技術

5.1 乙太網和IEEE 80

5.1.1 乙太網的產生

5.1.2 乙太網的物理層

5.1.3 乙太網的數據鏈路層

5.1.4 用於乙太網的幾個功能

5.1.5 乙太網中使用的主要設備

5.2 網際網路與TCP/IP

5.2.1 概述

5.2.2 TCP/IP各層的功能

5.3 工業乙太網和實時乙太網

5.3.1 工業乙太網

5.3.2 實時工業乙太網

5.4 PROFINET基礎

5.4.1 概述

5.4.2 PROFINET的市場情況

5.4.3 PROFINET和PROFIBUS的主要區別

5.4.4 PROFINET的組成

5.4.5 PROFINET的通信協定模型

5.4.6 GSD檔案

5.4.7 PROFINET IO設備類型

5.4.8 PROFINET的一致性分類

5.4.9 從系統組態到運行的工作過程

5.5 PROFINET安裝技術

5.5.1 網路結構

5.5.2 電氣網路傳輸介質和連線

5.5.3 光纜及其連線

5.5.4 網路部件

5.6 組態一個簡單的PROFINET網路

5.6.1 系統組成及架構

5.6.2 組態過程

5.6.3 系統運行

本章小結

習題和思考題

第6章 PROFINET技術

6.1 PROFINET 實時通信技術

6.1.1 通信等級

6.1.2 通信通道模型

6.1.3 循環數據交換原理

6.1.4 等時同步實時通信

6.2 PROFINET IO

6.2.1 概述

6.2.2 IO設備模型

6.2.3 數據元素

6.2.4 套用關係

6.2.5 通信關係

6.2.6 通信路徑及使用的協定

6.2.7 主要報文的幀結構

6.2.8 名稱和地址分配及報文

6.2.9 系統啟動及連線建立過程

6.2.10 報警處理及相關報文

6.2.11 Read/Write服務及報文

6.2.12 網路診斷和管理

6.3 PROFINET CBA

6.3.1 概述

6.3.2 工藝技術模組和組件模型

6.3.3 現場設備結構

6.3.4 PROFINET CBA的通信

6.3.5 PROFINET CBA的使用過程

本章小結

習題和思考題

第7章 AS i技術及套用

7.1 AS i技術概述

7.1.1 AS i概述

7.1.2 AS i的產生和發展

7.1.3 開發AS i所遵從的一些技術規範

7.1.4 AS i的主要優點

7.1.5 AS i的主要特點（Version 2.0）

7.1.6 AS i的基本組成

7.2 AS i技術解析

7.2.1 AS i的行規

7.2.2 AS i的網路結構

7.2.3 AS i的通信機理

7.2.4 AS i的報文

7.2.5 AS i從站地址設定

7.2.6 AS i主站操作

7.2.7 AS i的工作過程

7.3 AS i的擴展

7.3.1 概述

7.3.2 AS i V2.1從站的編址和ID碼

7.3.3 AS i V2.1的模擬量處理功能

7.3.4 外圍故障診斷

7.4 AS i的安全工作

7.4.1 AS i安全工作的概念

7.4.2 安全要求類別及標準

7.4.3 AS i安全技術實現原理

7.4.4 AS i安全監測控制器

7.4.5 組態軟體Asimon的使用

7.4.6 AS i安全工作舉例

7.5 AS i網路的接線和安裝要點

7.6 AS i套用舉例

7.6.1 實例系統

7.6.2 實例系統

7.6.3 基於AS i的傳送帶控制系統

本章小結

習題和思考題

第8章 現場匯流排技術套用綜合舉例

8.1 使用現場匯流排技術應考慮的幾個問題

8.1.1 為什麼要選用現場匯流排技術

8.1.2 現場匯流排技術最適合什麼場合使用

8.1.3 選擇什麼樣的現場匯流排技術

8.1.4 如何設計現場匯流排控制系統

8.2 現場匯流排技術套用綜合舉例

8.2.1 煙廠制絲線現場匯流排控制系統

8.2.2 紡織生產過程信息集成及處理系統

8.2.3 製冷站監控系統改造

8.2.4 PROFIBUS PA簡單系統舉例

本章小結

習題和思考題

第9章 標準工業控制程式語言IEC61131

9.1 IEC61131 3概述

9.1.1 IEC61131產生的原因和發展歷程

9.1.2 IEC61131 3簡介

9.1.3 IEC61131 3的突出特點

9.2 IEC61131 3編程基礎

9.2.1 程式組織單元POU

9.2.2 簡單語言元素

9.2.3 數據類型

9.2.4 變數

9.2.5 系統配置

9.3 標準函式及功能塊

9.3.1 標準函式

9.3.2 標準功能塊

9.4 IEC61131 3程式語言及使用舉例

9.4.1 梯形圖（LD）

9.4.2 結構化文本（ST）

9.4.3 指令表（IL）

9.4.4 順序功能圖（SFC）

9.5 IEC61131 3套用實例程式設計

9.5.1 FCS底層典型環節

9.5.2 硬體系統簡介

9.5.3 控制程式設計

本章小結

習題和思考題

附錄

附錄A實驗指導書

A.1PROFIBUS DP網路安裝技術實驗

A.2PROFIBUS DP網路組態及控制實驗

A.3PROFIBUS PA組態和控制實驗

A.4PROFIBUS DP報文分析實驗

A.5PROFINET網路組態及控制實驗

A.6PROFINET報文分析實驗

A.7AS i網路基礎實驗

A.8AS i網路套用實驗

A.9IEC61131 3編程實驗

A.10IEC61131 3編程實驗

附錄BPROFIBUS常用信息速查表

B.1PROFIBUS DP報文基本信息速查

B.2DP V0參數化報文信息速查

B.3DP V0組態報文信息速查

B.4DP V0診斷報文信息速查

B.5DP V0擴展診斷報文信息速查

B.6DP V0全局控制報文信息速查

B.7DP V1擴展參數化報文信息速查

B.8DP V1擴展組態報文信息速查

B.9DP V1擴展診斷報文信息速查

B.10DP V1 MS1、MS2通信功能碼及報文信息速查

B.11診斷回響報文常用信息速查

附錄C常用縮略語備查表

附錄D學習現場匯流排技術常用網站

參考文獻