現(xiàn)場總線技術及其應用 第4版 郭瓊 姚曉寧
定 價:59.9 元
- 作者:郭瓊 姚曉寧
- 出版時間:2024/3/1
- ISBN:9787111750284
- 出 版 社:機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TP336
- 頁碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開本:16開
隨著兩化融合的深入發(fā)展,企業(yè)信息化建設需求明顯,使得工業(yè)控制朝著智能化、網(wǎng)絡化和集成化的方向發(fā)展。PLC是設備控制、信息采集和數(shù)據(jù)通信的主要技術手段,是工業(yè)控制系統(tǒng)的核心,PLC技術的相關課程則是高職自動化類專業(yè)的主干課程。
本書以PLC通信為基礎,詳細介紹了PROFIBUS、CC-Link、Modbus以及工業(yè)以太網(wǎng)的技術特點、技術規(guī)范、系統(tǒng)設計、硬件組態(tài)及其在控制系統(tǒng)中的構建與應用。還介紹了現(xiàn)場總線系統(tǒng)集成的概念、方法、原則,并通過對實際應用項目的分析闡述了現(xiàn)場總線技術應用的全過程。
本書在內容安排上強調現(xiàn)場總線技術的實際應用,緊密結合控制技術的新發(fā)展和新應用,實踐教學內容豐富、結構合理,可作為高職高專院校自動化類專業(yè)的教材,也可作為從事現(xiàn)場總線系統(tǒng)設計與應用開發(fā)的技術人員的培訓教材或參考資料。
1)以西門子、三菱等品牌PLC為學習載體,引進其相關的現(xiàn)場總線PROFIBUS、CC-Link作為學習內容。
2)將主流的PROFINET、MC協(xié)議Modbus TCP等技術納入學習內容。
3)將主流現(xiàn)場總線技術融入系統(tǒng)開發(fā)、系統(tǒng)集成應用案例。
4)配有微課視頻、電子課件、習題解答、課程標準等資源。
現(xiàn)場總線由于滿足工業(yè)控制系統(tǒng)向網(wǎng)絡化、智能化、分散化發(fā)展的需求,得到了普遍關注和廣泛應用,成為工業(yè)自動化技術發(fā)展的熱點。黨的二十大報告指出,“堅持把發(fā)展經濟的著力點放在實體經濟上,推進新型工業(yè)化,加快建設制造強國、質量強國、航天強國、交通強國、網(wǎng)絡強國、數(shù)字中國。實施產業(yè)基礎再造工程和重大技術裝備攻關工程,支持專精特新企業(yè)發(fā)展,推動制造業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展!敝悄苤圃煜到y(tǒng)中,底層設備的互聯(lián)互通是自動化和信息化融合的基礎。
目前,企業(yè)對現(xiàn)場總線及系統(tǒng)集成技術人才的需求迫切,這就要求高職高專院校積極培養(yǎng)熟悉現(xiàn)場總線及系統(tǒng)集成技術并能熟練使用該類技術的高技能應用型人才,從而滿足企業(yè)轉型升級、新技術新設備使用及生產組織方式和商業(yè)模式的創(chuàng)新與變革,F(xiàn)場總線及系統(tǒng)集成技術強調實際應用,在工業(yè)現(xiàn)場,其發(fā)展與相關的應用層出不窮。選取合適的教學內容和采用恰當?shù)慕虒W方法,是提高教學質量的關鍵。
本書在內容選取上遵循代表性、普遍性和發(fā)展性原則。
1)西門子、三菱等品牌PLC在我國的應用較為普遍,也是高職相關課程中選用最多的PLC類型,不失一般性,在本書內容中以這兩種主流PLC為學習載體,引進其相關的現(xiàn)場總線PROFIBUS、CC-Link作為學習內容。
2)Modbus協(xié)議開放、應用廣泛,常作為各種智能設備、智能儀表之間的通信標準,因此也將其通信內容作為教學的重點。
3)以太網(wǎng)作為一項比較成熟的技術正向自動化領域逐步滲透,從企業(yè)決策層、生產管理調度層向現(xiàn)場控制層延伸并成為一種新的現(xiàn)場總線標準,將主流的PROFINET、MC協(xié)議Modbus TCP等技術納入學習內容。
4)在以上總線技術及載體的基礎上,將主流集成技術融入系統(tǒng)開發(fā)、系統(tǒng)集成應用案例。
本書在編寫時考慮到相關課程所涉及的知識點多、內容廣以及高職高專學生的知識結構和定位,結合應用實際,以案例帶動知識點開展學習,引導學生熟悉現(xiàn)場總線技術在分布式系統(tǒng)中的應用。
本書內容選擇合理、層次分明、結構清楚、圖文并茂、面向應用,適合作為高職高專院校電氣自動化、工業(yè)過程自動化、機電一體化、工業(yè)機器人技術等專業(yè)的教學用書,也可作為工程人員的培訓教材或相關科研人員的參考書。
本書由無錫職業(yè)技術學院郭瓊、姚曉寧主編,無錫職業(yè)技術學院劉志剛、單正婭和無錫信捷電氣股份有限公司過志強參編。
本書在編寫過程中參考了大量書籍、文獻、手冊、會議資料及網(wǎng)絡資源,在此向相關作者表示感謝。由于作者水平有限,且現(xiàn)場總線技術及其應用一直在不斷發(fā)展,書中難免有不足之處,敬請讀者批評指正。
郭瓊,無錫職業(yè)技術學院教授。主持并完成國家示范院校建設項目《過程控制實訓室建設》、校級精品課程《PLC技術及應用》建設,無錫市精品課程《PLC控制系統(tǒng)的構建與運行》。 指導學生完成江蘇省高校大學生實踐創(chuàng)新項目2項,申請實用新型專利3項。 公開出版專業(yè)教材《PLC應用技術》、《現(xiàn)場總線技術及其應用》,發(fā)表相關教學論文《PLC技術及應用課程的教學方法探索與實踐》 、《基于Modbus總線應用的教學設計》。
前言
二維碼資源清單
第1章概述
1.1控制系統(tǒng)的發(fā)展
1.2現(xiàn)場總線及其發(fā)展
1.3幾種有影響力的現(xiàn)場總線
1.4以太網(wǎng)與控制網(wǎng)絡的結合
1.5思考與練習
第2章現(xiàn)場總線通信基礎
2.1現(xiàn)場總線的一些概念
2.1.1基本術語
2.1.2總線操作的基本內容
2.2通信系統(tǒng)的組成
2.3數(shù)據(jù)通信基礎
2.3.1數(shù)據(jù)通信的基本概念
2.3.2數(shù)據(jù)編碼
2.3.3數(shù)據(jù)傳輸技術
2.3.4網(wǎng)絡拓撲結構與網(wǎng)絡控制方法
2.3.5數(shù)據(jù)交換技術
2.3.6差錯控制
2.4通信模型
2.4.1OSI參考模型
2.4.2現(xiàn)場總線通信模型
2.5網(wǎng)絡互聯(lián)設備
2.6現(xiàn)場總線控制網(wǎng)絡
2.6.1現(xiàn)場總線網(wǎng)絡節(jié)點
2.6.2現(xiàn)場總線控制網(wǎng)絡的任務
2.6.3控制網(wǎng)絡的安全問題
2.7思考與練習
第3章PROFIBUS總線及其應用
3.1PROFIBUS總線基礎
3.1.1PROFIBUS總線及分類
3.1.2PROFIBUS的通信協(xié)議
3.2PROFIBUS的傳輸技術
3.2.1RS-485傳輸技術
3.2.2光纖傳輸技術
3.2.3IEC 1158-2傳輸技術
3.3PROFIBUS-DP控制系統(tǒng)
3.3.1PROFIBUS-DP設備
3.3.2PROFIBUS-DP的IO通信
3.3.3GSD文件
3.4基于智能從站(PLC)的PROFIBUS-DP通信實現(xiàn)
3.4.1控制系統(tǒng)硬件配置
3.4.2硬件組態(tài)
3.4.3通信接口參數(shù)設置
3.4.4程序設計與系統(tǒng)調試
3.5基于DP從站(變頻器)的PROFIBUS-DP通信實現(xiàn)
3.5.1控制系統(tǒng)硬件介紹
3.5.2硬件組態(tài)及網(wǎng)絡連接
3.5.3程序設計與系統(tǒng)調試
3.6實訓項目基于S7300 PLC的現(xiàn)場總線系統(tǒng)構建與運行
3.7思考與練習
第4章CC-Link總線及其應用
4.1CC-Link技術特點
4.2FX3U系列CC-Link總線系統(tǒng)的構建
4.2.1系統(tǒng)網(wǎng)絡配置
4.2.2主站模塊FX3U-16CCL-M
4.2.3接口模塊FX3U-64CCL
4.2.4基于遠程I/O站的CC-Link現(xiàn)場總線應用
4.3Q系列CC-Link總線系統(tǒng)的構建
4.3.1Q系列PLC介紹
4.3.2QJ61BT11模塊
4.3.3QJ61BT11模塊的應用
4.3.4基于Q系列PLC的CC-Link現(xiàn)場總線應用
4.4實訓項目CC-Link總線控制系統(tǒng)的構建與運行
4.5思考與練習
第5章Modbus總線及其應用
5.1Modbus協(xié)議
5.2Modbus RTU通信
5.3實現(xiàn)S7-200 PLC之間的Modbus RTU 通信
5.3.1 Modbus協(xié)議的安裝
5.3.2 Modbus地址
5.3.3 Modbus通信的建立
5.3.4應用示例
5.4實現(xiàn)FX3U PLC與智能儀表之間的Modbus RTU 通信
5.4.1控制要求及硬件配置
5.4.2智能儀表介紹
5.4.3FX3U系列PLC通信參數(shù)及指令介紹
5.4.4系統(tǒng)通信功能的實現(xiàn)
5.5實訓項目 基于PLC Modbus RTU通信系統(tǒng)的構建與運行
5.6思考與練習
第6章工業(yè)以太網(wǎng)及其應用
6.1工業(yè)以太網(wǎng)基礎知識
6.2工業(yè)以太網(wǎng)的現(xiàn)狀與發(fā)展前景
6.2.1工業(yè)以太網(wǎng)的現(xiàn)狀
6.2.2工業(yè)以太網(wǎng)的發(fā)展前景
6.3 PROFINET技術及其應用
6.3.1 PROFINET技術介紹
6.3.2 PROFINET與PROFIBUS的比較
6.3.3 PROFINET IO系統(tǒng)結構
6.3.4 S7-300 PLC與S7-300 PLC之間的PROFINET通信
6.4MC技術及其應用
6.4.1MC技術介紹
6.4.2 FX3U PLC與SIMATIC HMI的MC TCP/IP通信
6.5 Modbus TCP技術及其應用
6.5.1Modbus TCP技術介紹
6.5.2 S7-1200 PLC之間的Modbus TCP通信功能的實現(xiàn)
6.6實訓項目 基于Modbus TCP通信系統(tǒng)的構建與運行
6.7思考與練習
第7章系統(tǒng)集成及應用
7.1系統(tǒng)集成內涵
7.2系統(tǒng)集成方法
7.3基于Modbus RTU的多站點互聯(lián)通信系統(tǒng)
7.3.1系統(tǒng)介紹
7.3.2硬件配置及通信參數(shù)設置
7.3.3 S7-1200 PLC(主站)程序設計
7.3.4 FX3U PLC(從站)程序設計
7.3.5系統(tǒng)調試
7.4基于組態(tài)軟件的異構網(wǎng)絡系統(tǒng)集成
7.4.1WinCC軟件介紹
7.4.2 S7-200 PLC與S7-300 PLC的系統(tǒng)集成
7.4.3三菱 Q系列PLC與S7-300 PLC的系統(tǒng)集成
7.5基于OPC技術的異構網(wǎng)絡系統(tǒng)集成
7.5.1 KEPware 軟件介紹
7.5.2控制要求及硬件配置
7.5.3 PLC與OPC服務器的連接
7.5.4 S7-300 PLC與FX2N PLC之間信息交互的實現(xiàn)
7.6基于工業(yè)網(wǎng)絡的自動生產線控制系統(tǒng)集成
7.6.1系統(tǒng)介紹
7.6.2系統(tǒng)硬件配置及組態(tài)
7.6.3RFID信息識別功能的實現(xiàn)
7.6.4MES與PLC系統(tǒng)的集成
7.6.5項目小結
7.7思考與練習
附錄
附錄ATIA Portal V15編程軟件介紹
A.1 TIA Portal編程軟件特點
A.2編程軟件的安裝
A.3認識編程軟件界面
附錄BGX Developer編程軟件介紹
B.1編程軟件及安裝
B.2創(chuàng)建工程
B.3通信設置
參考文獻