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周志敏，纪爱华 等 著

图书标签:

• PLC
• 西门子
• 通信
• 工业网络
• Profinet
• Profibus
• TIA Portal
• 自动化
• 工程实例
• 工业控制

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111460091

版次：1

商品编码：11471727

品牌：机工出版

包装：平装

开本：16开

出版时间：2014-05-01

用纸：胶版纸

页数：205

内容简介

　　《西门子PLC通信：网络解决方案及工程应用实例》结合西门子PLC及PROFIBUS现场总线在国内的工程应用实践，全面系统地阐述了由西门子PLC构建的自动化控制系统的通信网络解决方案及工程应用实例。全书共分5章，在概述西门子PLC及PROFIBUS现场总线的基础上，系统地阐述了西门子PLC通信技术、西门子PLC基于PROFIBUS构成的控制系统、西门子PLC与变频器通信实例、西门子PLC基于现场总线的系统配置与组态实例等内容。本书在写作上把西门子PLC与PROFIBUS的基础理论知识与工程应用有机地结合，深入浅出地阐述了西门子PLC通信网络的解决方案及工程应用实例。
　　《西门子PLC通信：网络解决方案及工程应用实例》文字通俗易懂，重点突出，内容新颖实用，可供从事PLC控制系统通信网络设计及工程应用的工程技术人员和高等院校及职业技术学院的师生阅读参考。

目录

前言
第1章概述1
1.1西门子PLC发展及产品区别1
1.1.1西门子PLC发展历程及产品1
1.1.2西门子S7��200与S7��300/400系列PLC的区别4
1.2PROFIBUS现场总线5
1.2.1PROFIBUS现场总线的发展与优点5
1.2.2PROFIBUS�睤P特性及规范12
1.2.3PROFIBUS�睩MS特性及规范19
1.2.4PROFIBUS�睵A特性及规范21

第2章西门子PLC通信技术37
2.1工业自动化通信技术37
2.1.1工业通信系统37
2.1.2通信互联技术39
2.1.3PROFIBUS传输技术45
2.2PROFIBUS�睤P通信协议及行规52
2.2.1PROFIBUS�睤P通信协议52
2.2.2应用行规及特殊行规59

第3章西门子PLC基于PROFIBUS构成的控制系统66
3.1PROFIBUS控制系统层次及配置66
3.1.1PROFIBUS控制系统层次及组成66
3.1.2PROFIBUS控制系统配置形式71
3.2PROFIBUS控制系统的设计78
3.2.1PROFIBUS单主站控制系统78
3.2.2PROFIBUS�睤P主从控制系统84
3.2.3PROFIBUS控制系统设计实例90
3.2.4在STEP7中组态PROFINET接口97

第4章西门子PLC与变频器通信实例104
实例1西门子PLC与三菱FR系列变频器通信104
实例2西门子PLC与ACS800变频器通信110
实例3西门子PLC与Master系列变频器通信115
实例4西门子S7 300/400系列PLC与6SE70变频器通信117
实例5西门子S7 200系列PLC基于MODBUS与ABB变频器通信121
实例6西门子S7 300系列PLC基于PROFI BUS DP与ABB变频器通信127
实例7西门子PLC基于TDS�睵A01与艾默生变频器通信131
实例8西门子PLC与收获变频器通信134
实例9西门子PLC与台达C2000系列变频器通信140

第5章西门子PLC基于现场总线的系统配置与组态实例143
实例1CP342 5作从站与FC1(DP_SEND)、FC2(DP_RECV)的配置143
实例2CP342 5作主站与FC1(DP_SEND)、FC2(DP_RECV)的配置147
实例3PB OEM4 PCI作从站与PROFIBUS主站的连接与配置150
实例4S7 400作主站基于PROFIBUS DP连接ET200M的配置156
实例5S7 400作主站基于PROFIBUS连接智能从站配置159
实例6PLC PLC之间基于PROFIBUS的通信配置168
实例7基于PROFIBUS建立OPC服务器与S7PLC的连接186
实例8主站与主站之间基于PROFIBUS的FDL通信配置199
参考文献206

前言/序言

《西门子PLC通信：网络解决方案及工程应用实例》—— 探寻工业自动化通信的深度奥秘 在这瞬息万变的工业4.0时代，高效、稳定、可靠的通信是连接所有自动化节点的神经中枢，是实现智能制造、优化生产流程、提升企业竞争力的基石。而西门子，作为全球工业自动化领域的巨擘，其PLC（可编程逻辑控制器）产品和通信技术更是扮演着举足轻重的角色。本书《西门子PLC通信：网络解决方案及工程应用实例》正是聚焦于这一核心领域，以其前瞻性的视角、详实的理论阐述和丰富的实践案例，为读者构建起一座理解和掌握西门子PLC通信技术的坚实桥梁。 本书并非仅仅罗列技术参数或陈述枯燥的协议定义，而是从工业自动化通信的根本需求出发，深入剖析了西门子PLC在不同网络环境下的通信机制、解决方案以及在各类工程项目中的成功应用。它旨在为自动化工程师、系统集成商、在校学生以及任何对工业通信技术感兴趣的专业人士，提供一套系统、全面、实用的知识体系。 第一篇：西门子PLC通信基础与核心理念 在正式进入复杂的网络配置和应用之前，本书首先为读者打下坚实的理论基础。这一篇将深入浅出的介绍PLC通信的基本概念，包括数据传输的原理、不同通信介质的特性（如以太网、串行通信、现场总线等）以及工业通信协议的重要性。 PLC通信的基石： 读者将了解到PLC在自动化系统中所扮演的角色，以及其为何需要与其他设备进行通信。从简单的传感器信号采集到复杂的机器协同，通信是PLC实现其功能的前提。 工业通信协议的演进与分类： 本书将梳理工业通信协议的发展历程，重点介绍目前主流的通信标准，如Modbus、Profinet、Profibus、EtherNet/IP等，并分析它们各自的优势、适用场景以及在西门子PLC中的支持情况。 网络拓扑与结构： 理解不同的网络拓扑结构（如星型、环型、总线型）及其在工业环境中的应用，将帮助读者规划和设计更稳定、更易于管理的通信网络。 安全通信的重要性： 随着工业网络互联互通的增强，网络安全问题日益凸显。本书将强调工业通信安全的重要性，并介绍一些基本的安全防护措施。 第二篇：西门子PLC网络解决方案详解 进入核心内容，本篇将详细介绍西门子PLC支持的各种网络解决方案，并深入剖析其技术细节和实现方法。 以太网通信（Industrial Ethernet）： Profinet： 作为西门子主推的工业以太网标准，Profinet的介绍将占据重要篇幅。本书将详细讲解Profinet的架构、通信机制（RT/IRT）、设备角色（IO Controller, IO Device, Field Component）、诊断功能以及其在实现高性能、实时性自动化系统中的优势。 TCP/IP通信： 介绍西门子PLC如何利用标准的TCP/IP协议进行通信，包括Socket通信、OPC UA等，以及在Scada系统、 MES系统集成中的应用。 其他以太网协议： 简要介绍西门子PLC对如EtherNet/IP等其他工业以太网协议的支持情况，以及如何进行配置和集成。 串行通信： RS-232/RS-485通信： 详细讲解西门子PLC如何通过这些经典的串行接口与各种外围设备（如变频器、仪表、条码扫描器）进行通信，包括通信参数的设置、通信指令的编写以及常见通信问题的解决。 Modbus RTU/ASCII： 深入讲解Modbus协议在串行通信中的应用，包括主从站的配置、寄存器映射以及在不同设备之间的数据交换。 现场总线通信： Profibus DP/PA： 详细介绍Profibus现场总线的技术特点，包括DP（Decentralized Periphery）和PA（Process Automation）的区别，主站、从站的配置，以及在分布式 I/O 和过程控制中的应用。 其他现场总线： 适时介绍西门子PLC对其他常见现场总线（如CANopen等）的支持和应用场景。 无线通信： 随着物联网技术的发展，无线通信在工业自动化中的应用日益广泛。本书将探讨西门子PLC如何通过Wi-Fi、LoRa等技术实现无线连接，以及在移动应用、环境监测等场景下的解决方案。 第三篇：工程应用实例分析 理论结合实践，本篇将通过一系列具体的工程应用实例，展示如何将前两篇所学的知识转化为实际的解决方案。这些案例将涵盖不同行业和不同规模的自动化项目，力求具有代表性和参考价值。 智能工厂的互联： Profinet在生产线上的应用： 详细分析Profinet如何实现自动化生产线上的高精度同步、设备协同以及数据的高速传输，例如在汽车制造、电子装配等行业。 MES/ERP系统集成： 讲解西门子PLC如何通过OPC UA、MQTT等协议与企业执行系统（MES）和企业资源规划（ERP）系统进行数据交互，实现生产过程的可视化、追溯和优化。 过程控制领域的通信： Profibus PA在化工、制药行业的应用： 阐述Profibus PA如何实现现场仪表（如压力传感器、流量计、阀门定位器）的远程配置、诊断和数据采集，以及其在恶劣环境下的可靠性。 SCADA系统的数据采集与监控： 展示西门子PLC如何作为SCADA系统的数据源，通过TCP/IP或现场总线向监控中心实时上传生产数据，并接收控制指令。 能源行业的通信解决方案： 电网自动化通信： 分析西门子PLC在变电站、配电网等领域的通信应用，包括IEC 61850协议的支持以及远程监控和故障诊断。 新能源发电厂（风电、光伏）的监控： 讲解PLC如何实现新能源发电设备的通信和数据采集，并与主站系统进行交互。 智能楼宇与基础设施： 楼宇自动化系统（BAS）的集成： 探讨西门子PLC如何与楼宇管理系统联动，实现对空调、照明、安防等系统的集中控制和能源管理。 水处理与环境监测： 展示PLC在水泵控制、水质监测、污水处理等领域的通信应用。 复杂设备与机器人通信： PLC与机器人之间的协同： 讲解PLC如何通过Profinet、EtherNet/IP等协议与工业机器人进行高效通信，实现协同作业和任务调度。 多PLC协同控制： 分析在大型、复杂的自动化系统中，如何通过网络将多个PLC连接起来，实现分布式控制和信息共享。 第四篇：通信故障诊断与排除 再完善的系统也可能遇到通信故障。本书最后篇将为读者提供实用的故障诊断和排除指南。 常见的通信故障现象分析： 识别和理解各种通信中断、数据丢失、通信延迟等现象。 诊断工具与方法： 介绍西门子TIA Portal中的诊断工具、网络分析仪以及其他辅助诊断手段。 硬件与软件故障排查： 分步讲解从物理连接、线缆、接口到通信配置、软件设置等各个环节的排查步骤。 性能优化与预防措施： 提供优化通信网络性能的建议，以及如何通过良好的设计和维护来预防潜在的通信问题。 《西门子PLC通信：网络解决方案及工程应用实例》不仅仅是一本技术手册，更是一本实践指南，一本洞察工业自动化通信未来发展趋势的窗口。本书内容丰富，逻辑清晰，图文并茂，力求为读者提供最直接、最有效的帮助，帮助他们在复杂的工业通信世界中游刃有余，为实现更智能、更高效的自动化生产贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

我最近在学习西门子PLC的通信技术，市面上有很多相关书籍，但我总觉得它们要么过于理论化，要么不够深入。直到我翻阅了《西门子PLC通信：网络解决方案及工程应用实例》，才算找到了真正适合我的那本。这本书的结构安排非常合理，从基础的网络概念讲起，逐步深入到各种复杂的通信协议和网络架构。最吸引我的地方在于，它不仅仅讲解了“是什么”，更侧重于“怎么做”。书中大量的工程应用实例，几乎涵盖了我们在实际工作中可能遇到的各种问题，例如如何实现PLC之间的直接通信，如何通过工业以太网连接上位机和PLC，以及如何构建冗余通信系统以提高系统的稳定性。这些实例都配有详细的图文解释和配置步骤，让我能够清晰地理解每一步操作的意义，并将其应用到自己的项目中。这本书对于提高PLC通信的实际应用能力，非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在自动化行业摸爬滚打多年的老兵，我对PLC通信的理解一直停留在基础的DP通信阶段，对于PROFINET等更先进的网络技术，总感觉有些力不从心。《西门子PLC通信：网络解决方案及工程应用实例》这本书，就像为我打开了一扇新的大门。它不仅仅是教我如何使用西门子PLC进行通信，更重要的是，它教会了我如何“思考”通信。书中对不同通信拓扑结构，例如星型、环型、总线型等的优劣势分析，让我明白了在不同的应用场景下，选择何种拓扑结构能达到最佳的性能和可靠性。而且，关于网络安全的部分，也是我之前非常忽视的一个方面，读完这本书，我才意识到在物联网时代，PLC通信的安全问题不容小觑。书中给出的安全加固建议，例如防火墙配置、访问控制列表等，让我对如何构建一个安全的自动化网络有了更深刻的认识。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《西门子PLC通信：网络解决方案及工程应用实例》时，我并没有抱太大的期望，因为市面上关于PLC通信的书籍很多，大多内容都比较陈旧或者过于理论化，难以直接应用于实际工作。然而，这本书彻底颠覆了我的看法。它最吸引我的地方在于其“工程应用实例”部分，作者没有像其他书籍那样仅仅罗列理论，而是深入剖析了多个真实项目中的PLC通信挑战，以及如何运用西门子PLC提供的网络解决方案来克服这些难题。举个例子，书中关于一个大型自动化生产线项目，详细介绍了如何设计一个既稳定又高效的PROFINET网络，包括IP地址规划、设备选型、网络拓扑结构的选择，以及如何进行故障诊断和排除。这些实践性的指导，对于我这种在一线工作的工程师来说，简直是雪中送炭。我尤其欣赏书中对不同通信介质（如以太网、光纤）的优缺点分析，以及在不同环境下如何选择最合适的通信方式的建议，这让我对如何构建 robust 的PLC通信系统有了更清晰的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本《西门子PLC通信：网络解决方案及工程应用实例》真的是让我大开眼界！我一直以为PLC通信只是简单地把设备连起来，但读了这本书才发现，里面涉及的学问可深了。它不仅仅是枯燥的技术理论堆砌，更像是手把手教你如何把这些复杂的网络技术应用到实际的工厂里。书中对各种西门子PLC通信协议，比如PROFINET、PROFIBUS DP、MPI等等，都做了非常详尽的介绍，从最基础的概念到高级的配置，讲解得非常到位。我印象最深刻的是关于网络冗余的部分，之前遇到过几次生产线因为网络故障停产的情况，读完这部分，我才明白原来可以通过一些技术手段来提高网络的可靠性，减少非计划停机时间。而且，它还列举了好多不同行业的工程应用实例，比如汽车制造、食品饮料、楼宇自动化等等，这些案例非常有参考价值，让我能够将学到的知识与自己的工作场景联系起来，思考如何优化现有的通信系统。这本书的优点在于，它既有理论深度，又不失实践指导意义，对于想要深入了解西门子PLC通信技术，并且希望将其应用于实际工程的工程师来说，绝对是一本不可多得的好书。

评分☆☆☆☆☆

这本书绝对是PLC通信领域的“宝藏”！我一直觉得西门子的PLC在自动化领域是标杆，但其通信网络部分一直让我有些摸不着头脑，尤其是在涉及到复杂的分布式控制系统时。这本书就像一本“通俗易懂的武林秘籍”，它将原本看似高深莫测的PLC通信网络技术，拆解成了一系列清晰易懂的章节。从基础的网络协议原理，到具体到如何配置西门子PLC通信模块，再到如何设计整个通信架构，都讲解得非常细致。最让我惊喜的是，书中提供的“网络解决方案”部分，它不仅仅是理论的阐述，更像是“问题-解决方案”的模式，针对不同的工程需求，给出了切实可行的方案，并且详细说明了每一步操作的细节。比如，在处理大批量数据传输时，如何优化网络带宽；在需要实时控制的场景下，如何保证通信的低延迟。这些内容让我能够更自信地去应对实际工作中的各种PLC通信难题，大大提高了我的工作效率。

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很不错的一本书内容很好。。。。 。。