目录
前言第1章现场总线技术概述
11工业自动化技术及控制系统的发展历程1
111工业类型的划分1
112工业自动化技术及控制系统发展历程概述1
113OPC和IEC611313 6
12DCS、PLC和FCS三大控制系统的基本要点和区别7
121三大控制系统的基本要点7
122FCS与DCS的区别2
123PLC、DCS和FCS之间的融合9
13现场总线基本概念9
131现场总线的产生背景9
132现场总线的定义10
133现场总线的特点11
134现场总线的优点13
14现场总线国际标准及其制定过程14
141前3版标准14
142第4版标准15
143配套标准IEC61784 17
144IEC 62026 18
15现场总线的现状、研究开发热点和发展趋势19
16工业网络的定义、结构和应用21
161工业网络的定义21
162现场总线在工业网络中的位置和作用22
163工业控制网络的简单分类25
本章小结25
习题和思考题26
第2章工业网络与通信基础知识27
21工业网络通信基础27
211工业数据通信概述27
212数据通信的基本概念28
213数据编码29
214数据传输31
215差错控制35
22工业网络物理结构38
221网络的传输介质38
222工业通信网络的主要拓扑结构39
223介质访问控制方式40
23开放系统互连参考模型及网络互连43
231OSI参考模型43
232网络互连48
24OPC技术50
241OPC技术简介51
242几种OPC中所使用的微软公司的技术52
243OPC的接口和服务器54
244OPC应用举例56
本章小结57
习题和思考题57
第3章PROFIBUS基础及安装技术59
31PROFIBUS概述59
311PROFIBUS的发展59
312PROFIBUS的产品认证60
313PROFIBUS的家族成员61
314PROFIBUS系统组成模块63
315PROFIBUS自动化系统解决方案
316PROFIBUS的协议结构64
32PROFIBUS基础64
321设备类型67
322系统配置67
323PROFIBUS系统的基本特点68
324PROFIBUS的网络及规模68
325设备地址69
33PROFIBUS设备集成工具69
331PROFIBUS的GSD文件69
332设备管理工具的发展71
34PROFIBUS传输技术74
341RS485和RS484IS75
342MBP和MBPIS76
343光纤80
344无线传输80
35PROFIBUS DP安装技术81
351DP网络接线81
352DP网络布局及终端电阻使用举例86
353现场安装88
36PROFIBUS PA安装技术91
361PA网络结构91
362PA网络接线及布局92
363PROFIBUS PA网络设计举例95
37危险区域的安装技术98
371本质安全概念98
372FISCO99
373大功率主干网络100
374FISCO在系统设计中的应用100
38组态一个简单的PROFIBUS DP/PA系统102
381系统组成及架构102
382组态过程102
383系统运行107
本章小结109
本章实验建议109
习题和思考题109
第4章PROFIBUS通信技术及DPV0/V1 114
41数据链路层115
411介质访问控制方式115
412数据传输服务115
42应用层118
421应用关系118
422PROFIBUS版本的发展120
43行规122
431应用行规123
432系统行规124
433几种主要的行规介绍125
44PA行规127
441概述127
442PA装置中的块模型128
443PA行规中的信号链130
444PA设备中的数据及其表示方法131
45主站和从站的工作过程134
451主站的工作过程134
452主站的工作模式135
453从站的工作过程135
46设备功能及其之间的通信136
461各种设备的功能136
462设备之间的通信137
47PROFIBUS DP报文类型139
48DPV0报文详解141
481参数设置请求及响应报文141
482组态请求及响应报文143
483诊断请求及响应报文146
484数据交换报文151
485全局控制报文152
49DPV1报文详解155
491参数设置报文155
492组态报文157
493诊断报文158
494非循环通信MS1报文162
495非循环通信MS2报文168
410总线和信息的循环时间及估计173
4101有关总线时间的一些术语173
4102循环时间及估计174
本章小结175
本章实验建议176
习题和思考题176
第5章PROFINET基础及安装技术179
51以太网和IEEE 80.3 180
511以太网的产生180
512以太网的物理层181
513以太网的数据链路层185
514用于以太网的几个功能190
515以太网中使用的主要设备191
52因特网与TCP/IP192
521概述192
522TCP/IP各层的功能195
53工业以太网和实时以太网201
531工业以太网201
532实时工业以太网202
54PROFINET基础203
541概述203
542PROFINET的市场情况204
543PROFINET和PROFIBUS的主要区别205
544PROFINET的组成206
545PROFINET的通信协议模型207
546GSD文件207
547PROFINET IO设备类型208
548PROFINET的一致性分类209
549从系统组态到运行的工作过程209
55PROFINET安装技术211
551网络结构211
552电气网络传输介质和连接213
553光缆及其连接218
554网络部件220
56组态一个简单的PROFINET网络220
561系统组成及架构220
562组态过程221
563系统运行225
本章小结228
习题和思考题228
第6章PROFINET技术230
61PROFINET 实时通信技术230
611通信等级230
612通信通道模型231
613循环数据交换原理233
614等时同步实时通信234
62PROFINET IO238
621概述238
622IO设备模型238
623数据元素240
624应用关系240
625通信关系241
626通信路径及使用的协议246
627主要报文的帧结构248
628名称和地址分配及报文251
629系统启动及连接建立过程256
6210报警处理及相关报文276
6211Read/Write服务及报文280
6212网络诊断和管理283
63PROFINET CBA285
631概述285
632工艺技术模块和组件模型286
633现场设备结构286
634PROFINET CBA的通信287
635PROFINET CBA的使用过程289
本章小结290
习题和思考题第7章ASi技术及应用290
71ASi技术概述292
711ASi概述292
712ASi的产生和发展292
713开发ASi所遵从的一些技术规范293
714ASi的主要优点294
715ASi的主要特点（Version 20）
716ASi的基本组成296
72ASi技术解析299
721ASi的行规299
722ASi的网络结构301
723ASi的通信机理304
724ASi的报文305
725ASi从站地址设定307
726ASi主站操作308
727ASi的工作过程308
73ASi的扩展310
731概述310
732ASi V21从站的编址和ID码311
733ASi V21的模拟量处理功能314
734外围故障诊断315
74ASi的安全工作316
741ASi安全工作的概念316
742安全要求类别及标准317
743ASi安全技术实现原理318
744ASi安全监测控制器320
745组态软件Asimon的使用322
746ASi安全工作举例324
75ASi网络的接线和安装要点325
76ASi应用举例326
761实例系统1326
762实例系统2 328
763基于ASi的传送带控制系统332
本章小结341
习题和思考题341
第8章现场总线技术应用综合举例343
81使用现场总线技术应考虑的几个问题343
811为什么要选用现场总线技术343
812现场总线技术最适合什么场合使用344
813选择什么样的现场总线技术345
814如何设计现场总线控制系统346
82现场总线技术应用综合举例348
821烟厂制丝线现场总线控制系统349
822纺织生产过程信息集成及处理系统353
823制冷站监控系统改造356
824PROFIBUS PA简单系统举例358
本章小结365
习题和思考题365
第9章标准工业控制编程语言IEC61131.3 366
91IEC611313概述366
911IEC61131产生的原因和发展历程366
912IEC611313简介369
913IEC611313的突出特点370
92IEC611313编程基础371
921程序组织单元POU371
922简单语言元素373
923数据类型375
924变量379
925系统配置382
93标准函数及功能块385
931标准函数385
932标准功能块388
94IEC611313编程语言及使用举例390
941梯形图（LD）390
942结构化文本（ST）394
943指令表（IL）401
944顺序功能图（SFC）405
95IEC611313应用实例程序设计417
951FCS底层典型环节417
952硬件系统简介418
953控制程序设计418
本章小结420
习题和思考题420
附录423
附录A实验指导书423
A1PROFIBUS DP网络安装技术实验423
A2PROFIBUS DP网络组态及控制实验425
A3PROFIBUS PA组态和控制实验426
A4PROFIBUS DP报文分析实验427
A5PROFINET网络组态及控制实验428
A6PROFINET报文分析实验429
A7ASi网络基础实验430
A8ASi网络应用实验433
A9IEC611313编程实验1434
A10IEC611313编程实验2435
附录BPROFIBUS常用信息速查表436
B1PROFIBUSDP报文基本信息速查436
B2DPV0参数化报文信息速查437
B3DPV0组态报文信息速查438
B4DPV0诊断报文信息速查439
B5DPV0扩展诊断报文信息速查440
B6DPV0全局控制报文信息速查441
B7DPV1扩展参数化报文信息速查442
B8DPV1扩展组态报文信息速查443
B9DPV1扩展诊断报文信息速查444
B10DPV1 MS1、MS2通信功能码及报文信息速查445
B11诊断响应报文常用信息速查446
附录C常用缩略语备查表447
附录D学习现场总线技术常用网站452
参考文献453