PLC開關量與通信控製應用實例詳解(含CD光盤1張) 9787121233197 電子工 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李江全 著

圖書標籤:

• PLC
• 開關量
• 通信
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• 應用實例
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• 工業控製
• 自動化
• 編程
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齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121233197

商品編碼：29336384311

包裝：平裝

齣版時間：2014-06-01

基本信息

書名：PLC開關量與通信控製應用實例詳解(含CD光盤1張)

定價：58.00元

作者：李江全

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2014-06-01

ISBN：9787121233197

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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1、針對三菱、西門子PLC的開關量輸入/輸齣及其與PC的數據通信，貼近工程實踐。
　　2、應用實例豐富，指導性強。
　　3、光盤中包括實例源程序、程序運行錄屏、係統測試錄像，容易上手。

內容提要

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本書從應用的角度係統地介紹瞭三菱FX係列PLC、西門子S7-200 PLC開關量輸入/輸齣及其 與PC的數據通信技術。內容包括 PLC的硬件、軟件結構，三菱/西門子PLC的組成與特點，PLC開關量控製基礎，計數製與編碼，PC串行通信概述，PLC數據通信基礎，PLC與PC數據通信協議，三菱/西門子PLC開關量輸入、輸齣及PC通信控製。其中，PC與PLC通信同時采用VB、VC 、LabVIEW和組態軟件實現。
　　為方便讀者學習，本書提供配套光盤，內容包括實例源程序、程序運行錄屏、係統測試錄像等。

目錄

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第1章 PLC概述
1.1 PLC的硬件結構
1.1.1 PLC的硬件組成
1.1.2 PLC的工作原理
1.1.3 PLC的常用外設
1.2 PLC的軟件結構
1.2.1 PLC的軟件組成
1.2.2 PLC的編程語言
1.2.3 PLC的程序結構
1.3 三菱FX係列PLC的組成與特點
1.3.1 FX係列PLC的組成
1.3.2 FX係列PLC的特點
1.3.3 FX2N係列PLC簡介
1.4 S7-200係列PLC的組成與特點
1.4.1 S7-200係列PLC的組成
1.4.2 S7-200 PLC的特點
1.4.3 S7-200係列PLC的CPU模塊
1.4.4 S7-200係列PLC的數字量擴展模塊

第2章 PLC開關量控製概述
2.1 控製係統的信號類型
2.1.1 模擬量信號
2.1.2 開關量信號
2.1.3 脈衝量信號
2.2 控製係統的過程通道
2.2.1 開關量輸入通道
2.2.2 開關量輸齣通道
2.3 PLC開關量輸入/輸齣連接
2.3.1 開關量輸入連接
2.3.2 開關量輸齣連接
2.4 PLC控製係統設計概述
2.4.1 PLC控製係統的設計原則與步驟
2.4.2 PLC控製係統的總體設計
2.4.3 PLC控製係統主迴路與控製迴路設計
2.4.4 PLC控製係統的安全電路設計
2.4.5 PLC控製係統的可靠性設計
2.4.6 PLC控製係統的安裝與連接設計

第3章 PLC數據通信基礎
3.1 PLC數據通信概述
3.1.1 數據通信係統組成
3.1.2 PLC數據通信的目的
3.1.3 PLC數據通信的類型
3.1.4 PLC數據通信的連接方式
3.1.5 數據在PLC存儲器中存取的方式
3.1.6 PLC數據通信介質
3.2 個人計算機與PLC的通信
3.2.1 計算機與PLC通信的方法與條件
3.2.2 計算機與PLC的通信內容
3.2.3 計算機與PLC通信程序的設計要點與方法
3.2.4 PLC串口通信調試軟件及其應用

第4章 PC串行通信概述
4.1 串行通信技術簡介
4.1.1 串行通信的基本概念
4.1.2 串行通信協議
4.1.3 串行通信的接口標準
4.1.4 計算機中的串行端口
4.1.5 串行通信綫路連接
4.1.6 串口調試工具
4.2 串行通信控件MSComm
4.2.1 MSComm控件處理通信的方式
4.2.2 MSComm控件的使用
4.2.3 MSComm 控件的常用屬性
4.2.4 MSComm 控件的OnComm事件
4.2.5 MSComm控件通信步驟
4.3 PLC組態王串口通信設置
4.3.1 三菱FX係列PLC組態王通信設置
4.3.2 西門子S7-200PLC組態王通信設置
4.4 LabVIEW與串口通信
4.4.1 LabVIEW中的串口通信功能模塊
4.4.2 LabVIEW串口通信步驟

第5章 計數製與編碼
5.1 計數製
5.1.1 計數製概述
5.1.2 十進製與二進製
5.1.3 八進製與十六進製
5.2 計數製轉換及其程序設計
5.2.1 二進製與十進製的轉換
5.2.2 二進製與八進製的轉換
5.2.3 二進製與十六進製的轉換
5.2.4 八進製與十進製的轉換
5.2.5 十六進製與十進製的轉換
5.2.6 八進製與十六進製的轉換
5.3 字符編碼
5.3.1 BCD碼
5.3.2 格雷碼
5.3.3 ASCII編碼

第6章 PLC與PC數據通信協議
6.1 通信協議的基本知識
6.1.1 通信網絡開放係統互連模型OSI
6.1.2 通信協議基本概念
6.2 三菱FX係列PLC與PC的通信協議簡介
6.2.1 FX係列PLC的通信協議類型
6.2.2 計算機鏈接通信協議
6.2.3 無協議通信
6.3 西門子S7-200係列PLC與PC的通信協議簡介
6.3.1 PPI通信及應用
6.3.2 自由口通信及應用
6.4 三菱FX2N係列PLC與PC通信編程口協議
6.4.1 命令幀格式
6.4.2 響應幀格式
6.4.3 地址計算
6.4.4 強製置位與復位
6.4.5 讀寫指令示例
6.5 西門子S7-200係列PLC與計算機通信PPI協議
6.5.1 通信過程
6.5.2 命令格式
6.5.3 命令類型

第7章 三菱PLC與PC通信之開關量輸入
7.1 係統設計說明
7.1.1 設計任務
7.1.2 綫路連接
7.1.3 指令獲取與串口通信調試
7.2 PC端程序設計
7.2.1 VB程序設計詳解
7.2.2 VC 程序設計詳解
7.2.3 LabVIEW程序設計
7.2.4 監控組態程序設計

第8章 西門子PLC與PC通信之開關量輸入
8.1 係統設計說明
8.1.1 設計任務
8.1.2 綫路連接
8.1.3 串口通信調試
8.2 PC端程序設計
8.2.1 VB程序設計詳解
8.2.2 VC 程序設計詳解
8.2.3 LabVIEW程序設計
8.2.4 監控組態程序設計

第9章 三菱PLC與PC通信之開關量輸齣
9.1 係統設計說明
9.1.1 設計任務
9.1.2 綫路連接
9.1.3 指令獲取與串口通信調試
9.2 PC端程序設計
9.2.1 VB程序設計詳解
9.2.2 VC 程序設計詳解
9.2.3 LabVIEW程序設計
9.2.4 監控組態程序設計

第10章 西門子PLC與PC通信之開關量輸齣
10.1 係統設計說明
10.1.1 設計任務
10.1.2 綫路連接
10.1.3 串口通信調試
10.2 PC端程序設計
10.2.1 VB程序設計詳解
10.2.2 VC 程序設計詳解
10.2.3 LabVIEW程序設計
10.2.4 監控組態程序設計

參考文獻

作者介紹

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李江全，石河子大學教授，任電氣工程實驗中心主任。測試技術學會西北分會、機械工程學會會員。參與過多項國傢自然科學基金、國傢科技支撐計劃項目。編著有多本貼近實戰的科技圖書，深受剛進入工作崗位的年輕人及一綫技術人員歡迎。

文摘

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序言

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工控自動化技術實踐指南：PLC原理、編程與通信控製 內容簡介 本書深入淺齣地解析瞭工業自動化領域的核心技術——可編程邏輯控製器（PLC）的工作原理、編程方法以及在實際工程中的通信控製應用。全書圍繞PLC的實際操作與項目落地展開，旨在為讀者提供一套係統、實用的學習框架，幫助讀者快速掌握PLC技術，獨立完成自動化控製係統的設計、開發與調試。 第一部分：PLC基礎原理與硬件選型 本部分將帶領讀者走進PLC的世界，從最基礎的概念講起，逐步深入到其核心的硬件架構和工作機製。 PLC概述與發展曆程：首先，我們將對PLC（Programmable Logic Controller）進行全麵介紹，闡述其在工業自動化中的關鍵作用，並迴顧PLC從早期繼電器控製到現代智能PLC的發展曆程，讓讀者對PLC有一個宏觀的認識。我們將探討PLC如何取代傳統的繼電器控製係統，以及其在提高自動化水平、降低生産成本、增強係統柔性等方麵所帶來的革命性變化。 PLC硬件構成與選型：詳細解析PLC的典型硬件構成，包括CPU模塊（中央處理器）、輸入/輸齣（I/O）模塊、通信模塊、電源模塊以及特殊功能模塊等。針對不同的工業應用場景，我們將深入講解如何根據控製點的數量、信號類型（開關量、模擬量）、通信需求、環境適應性（溫度、濕度、防爆等級）以及預算等因素，科學閤理地選擇閤適的PLC係列和型號。我們將列舉不同品牌（如西門子、三菱、歐姆龍、羅剋韋爾等）主流PLC型號的特點和適用範圍，並提供實際的選型案例分析。 PLC的輸入/輸齣（I/O）信號解析：深入剖析PLC的開關量輸入/輸齣信號和模擬量輸入/輸齣信號。對於開關量，我們將詳細介紹其工作原理，包括電壓等級（如24VDC、220VAC）、隔離方式（光耦隔離、繼電器隔離）、瞬時響應、長延時等特性。對於模擬量，我們將講解其信號類型（電壓、電流）、量程（如0-10V、4-20mA）、分辨率、精度等關鍵參數，並探討其在溫度、壓力、流量、液位等參數測量與控製中的應用。 PLC的通信方式與網絡基礎：介紹PLC在工業自動化中常用的通信方式，包括串行通信（RS-232、RS-485）和以太網通信（Ethernet/IP、Profinet、Modbus TCP/IP）。我們將解釋這些通信協議的基本原理、數據傳輸方式、網絡拓撲結構（點對點、總綫型、星型）以及在實際項目中的應用場景，為後續的通信控製打下堅實基礎。 PLC的供電與安裝規範：講解PLC的電源要求，包括AC/DC供電方式、電壓範圍、穩壓與濾波要求，以及安全接地的重要性。同時，介紹PLC的安裝規範，包括機架安裝、導軌安裝、環境要求（通風、防塵、防潮、電磁乾擾防護）等，確保PLC係統的穩定可靠運行。 第二部分：PLC編程語言與指令詳解 本部分將聚焦於PLC的編程核心，介紹主流的PLC編程語言，並提供豐富的指令集及其應用示例。 梯形圖（Ladder Diagram, LD）編程：作為最常用和直觀的PLC編程語言，梯形圖的原理、基本元素（觸點、綫圈、定時器、計數器、比較指令）、邏輯運算（AND、OR、NOT）、狀態位（常開、常閉）以及常用指令（如SET/RESET、OUT、TON、TOF、CTU、CTD）將進行詳細闡述。通過大量的實際應用案例，如電機啓停控製、燈光閃爍、液位控製、流水綫搬運等，展示梯形圖的強大功能和編程技巧。 指令錶（Instruction List, IL）編程：介紹指令錶的語法結構、操作碼、操作數，以及如何使用指令錶實現與梯形圖等效的功能。我們將對比梯形圖與指令錶的優劣，並提供一些指令錶編程的實例，幫助讀者理解不同編程語言的轉換和應用。 結構化文本（Structured Text, ST）編程：對於需要進行復雜算法、數學運算或數據處理的場景，結構化文本編程提供瞭強大的支持。我們將講解ST語言的基本語法（變量聲明、賦值、條件語句IF-THEN-ELSE、循環語句FOR、WHILE）、數據類型、算術運算、邏輯運算等，並通過實際工程項目中的數據采集、PID控製算法實現等案例，展示ST編程的靈活性和高效性。 功能塊圖（Function Block Diagram, FBD）編程：介紹功能塊圖的原理，以及如何通過組閤預定義的功能塊來實現復雜的控製邏輯。我們將展示常見的功能塊，如算術運算塊、邏輯運算塊、定時器塊、計數器塊，並提供實例，說明FBD在實現模塊化、可重用性控製策略中的優勢。 順序功能圖（Sequential Function Chart, SFC）編程：講解SFC編程在描述和實現順序控製過程中的應用。我們將詳細介紹SFC的組成部分，包括步（Step）、轉移（Transition）、動作（Action）、分支（Branching）等，並通過實例，如多工位自動化設備的狀態切換、生産流程的順序執行等，展示SFC在管理和優化復雜工藝流程方麵的便捷性。 PLC通用指令集詳解：全麵介紹PLC常用的通用指令，包括數據傳送指令（MOV、MOVB）、算術運算指令（ADD、SUB、MUL、DIV）、邏輯運算指令（AND、OR、XOR）、比較指令（<、>、=）、定時器指令（TON、TOF、TP）、計數器指令（CTU、CTD）、位操作指令（SET、RESET、ORB、ANDB）、跳轉指令（JMP、RET）等，並提供詳細的指令功能描述、使用方法及注意事項。 PLC編程的調試技巧與注意事項：分享PLC程序編寫過程中必備的調試技巧，包括在綫監視、強製輸入/輸齣、斷點設置、程序迴讀、變量跟蹤等。強調規範編程的重要性，如命名規則、注釋、模塊化設計，以及代碼的可讀性和可維護性。 第三部分：PLC通信控製應用實例詳解 本部分是本書的重點，將結閤實際工程項目，深入剖析PLC在各種通信控製場景中的應用。 PLC與HMI（人機界麵）的通信：詳細講解PLC如何通過各種通信協議（如Modbus RTU/TCP、Ethernet/IP、Profinet）與HMI進行數據交換。我們將演示如何將PLC的輸入/輸齣狀態、設定值、報警信息等顯示在HMI屏幕上，並實現通過HMI對PLC進行參數設定、啓停控製、模式切換等操作。將提供基於不同品牌HMI（如威綸通、MCGS、西門子WinCC）的實際案例。 PLC與變頻器的通信控製：重點介紹PLC通過RS-485或以太網接口與變頻器進行通信，實現對電機轉速、頻率、啓停、方嚮等的精確控製。我們將講解變頻器常用通信指令（如Modbus協議），以及如何在PLC程序中調用相關指令實現對變頻器的遠程控製與狀態監控。案例將涵蓋恒壓供水、捲繞機、輸送帶速度調節等。 PLC與伺服驅動器的通信控製：深入探討PLC與伺服驅動器之間的通信控製，實現高精度的位置控製、速度控製和力矩控製。我們將分析伺服通信協議（如EtherCAT、Mechatrolink）的基本原理，並演示如何通過PLC編程實現伺服的單軸定位、多軸聯動、電子齒輪、凸輪等復雜運動軌跡控製。 PLC在SCADA係統中的集成應用：介紹PLC作為SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）係統的數據采集終端，如何將現場數據上傳至上位SCADA服務器，並實現遠程監控、數據存儲、報錶生成、報警管理等功能。我們將講解OPC（OLE for Process Control）技術在PLC與SCADA係統集成中的作用。 PLC與其他智能設備的通信（傳感器、儀錶等）：展示PLC如何通過標準通信接口（如RS-485、RS-232）或現場總綫協議（如PROFIBUS DP、DeviceNet）與各類智能傳感器、流量計、稱重儀錶、條碼閱讀器等第三方設備進行數據交換，構建集成化的自動化控製係統。 PLC在分布式控製係統（DCS）中的角色：簡要介紹PLC在DCS係統中的應用，以及PLC與DCS控製器之間的協同工作方式，特彆是在一些大型、復雜的工業過程控製中。 PLC通信控製的故障診斷與排除：針對PLC通信過程中可能齣現的常見故障，如通信中斷、數據錯誤、設備離綫等，提供一套係統性的故障診斷方法和排除技巧，幫助讀者快速定位問題並恢復係統正常運行。 第四部分：實際工程項目案例分析 本部分通過多個貼近實際生産應用的工程項目，將前述理論知識進行實戰演練，使讀者能夠融會貫通，舉一反三。 自動化生産綫控製案例：以一個典型的自動化生産綫為例，詳細設計PLC控製方案，包括物料搬運、工序執行、産品檢測、工位切換等環節的PLC編程與通信控製。 智能倉儲管理係統案例：設計一個基於PLC的智能倉儲係統，實現貨架管理、入庫/齣庫指令執行、AGV（自動導引車）調度通信等。 環境監測與控製係統案例：構建一個集溫度、濕度、氣體濃度監測與控製於一體的自動化係統，展示PLC如何采集多路模擬量信號，並根據設定值執行相應的控製策略。 水處理廠自動化控製案例：設計水處理廠的PLC控製係統，包括進水、曝氣、沉澱、消毒等過程的PLC編程與儀錶通信。 其他典型應用案例：如注塑機、包裝機、印刷機、紡織機械等設備的PLC控製與運動控製集成。 本書的編寫風格力求簡潔明瞭，語言通俗易懂，輔以大量的流程圖、接綫圖、PLC程序截圖和實際操作步驟，確保讀者能夠輕鬆理解和掌握。通過本書的學習，讀者將能夠熟練運用PLC技術解決實際工程中的自動化控製問題，提升個人在工控領域的專業技能和競爭力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的標題《PLC開關量與通信控製應用實例詳解》雖然聽起來非常吸引人，但翻開之後，我發現其內容與我所期望的“應用實例詳解”大相徑庭。我原本希望這本書能提供詳細的、可操作的PLC應用案例，例如如何通過PLC控製工業機器人、如何實現自動化倉儲係統，或者如何構建一個遠程監控係統，並配以清晰的硬件接綫圖、PLC編程軟件的詳細操作步驟和完整的程序代碼。然而，書中充斥著大量的理論概念和數學推導，涉及一些高級控製理論，如“自適應控製”、“滑模控製”等，這些內容雖然在理論層麵很重要，但對於我這種希望快速掌握PLC實際操作技能的讀者來說，顯得過於深奧和理論化，缺少實際的指導意義。書中關於通信控製的部分，也更多的是對通信協議的理論介紹，缺乏實際通信組態和調試的經驗分享，例如如何配置PLC的網絡參數、如何設置通信參數、如何診斷通信故障等。我期待的是更接地氣的講解，能從基礎的開關量輸入輸齣開始，逐步深入到復雜的通信應用，並且每一個實例都能有詳細的步驟和可執行的程序。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名雖然提到瞭“PLC開關量與通信控製應用實例詳解”，但我拿到手翻閱後，發現其側重點似乎完全不在PLC的實際應用上。書中充斥著大量的理論公式和抽象的概念，例如關於“模糊邏輯控製器”和“神經網絡控製”的部分，雖然理論上聽起來很“高大上”，但對於我這種想要學習如何用PLC解決實際問題的讀者來說，這些內容顯得過於脫離實際。我原本期待的是通過實例來理解PLC的開關量輸入輸齣如何連接，如何編寫梯形圖來控製電機正反轉、液位高低控製、傳感器信號的采集與處理，以及如何通過Modbus TCP/IP或Profinet等協議實現PLC之間的數據交換和與上位機的通信。然而，書中對這些具體操作的講解非常少，更多的是對控製算法的數學推導和模型建立。即使在提到“應用實例”時，也大多是模擬的、理論化的模型，缺少實際硬件接綫圖、PLC編程軟件的截圖和詳細的步驟指導。這讓我感覺這本書更像是一本控製理論的教材，而不是一本實用的PLC應用指南。我希望書中能夠多一些實際的案例，比如如何構建一個簡單的自動化生産綫控製係統，或者如何實現一個遠程監控溫濕度的小項目，並配以清晰的接綫圖和完整的PLC程序代碼，這樣纔能真正幫助我掌握PLC的應用技能。

評分☆☆☆☆☆

盡管書名明確標榜“應用實例詳解”，這本書的實際內容卻與我的預期存在顯著的偏差。我當初購買這本書，是希望能夠通過生動具體的實例，學習PLC在實際工業場景中的應用，特彆是開關量信號的處理和各種通信方式的實現。然而，書中絕大部分篇幅都被一些非常抽象的控製理論所占據，比如各種高級控製算法的數學模型、係統辨識的方法論，以及一些偏嚮於理論研究的仿真分析。這對於我這種需要動手實踐，希望直接上手操作PLC來解決工程問題的讀者來說，顯得有些“高不成低不就”。我期待的是看到詳細的PLC接綫圖，例如如何連接各種傳感器、執行器到PLC的輸入輸齣模塊；如何使用PLC編程軟件編寫梯形圖、指令錶等程序來實現邏輯控製；如何配置通信模塊，例如通過RS485實現Modbus通信，或者通過以太網實現Modbus TCP/IP通信，以及與SCADA係統的數據交互。即使書中提到瞭“應用實例”，也多是高度理論化的描述，缺乏實際操作的細節，比如具體的PLC型號、編程軟件版本、程序編寫的每一個步驟，以及在實際調試中可能遇到的問題和解決方法。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書，我原本以為能找到許多關於PLC開關量控製和通信的實操教程。我渴望看到如何將各種傳感器（如按鈕、限位開關、光電開關）接入PLC的數字輸入端，以及如何通過PLC的數字輸齣端控製電機、電磁閥等執行器。同時，我也非常期待學習如何利用PLC的通信功能，例如通過RS485接口實現Modbus RTU通信，或者通過以太網接口實現Modbus TCP/IP通信，甚至與其他PLC或上位機進行數據交換。然而，這本書的內容卻讓我的期望落空。書中更多地聚焦於一些復雜的數學模型和控製理論，例如“模糊邏輯控製器”和“自適應神經網絡”等，這些內容雖然具有學術價值，但對於我這種需要學習實際PLC應用技巧的讀者來說，顯得有些過於超前和抽象，缺乏可操作性。我希望看到的是更貼近實際的PLC編程案例，例如一個完整的電梯控製係統、一個簡單的物料輸送綫控製係統，或者一個恒壓供水係統的PLC程序，並且能夠詳細講解程序的邏輯、PLC的硬件配置以及通信協議的設置。

評分☆☆☆☆☆

這本書的標題《PLC開關量與通信控製應用實例詳解》讓我充滿瞭期待，特彆是“應用實例詳解”這幾個字，我以為會看到很多來自工業現場的真實案例，並且能學到如何一步一步地實現它們。然而，當我打開書本，首先映入我眼簾的卻是大量關於“PID控製理論”、“自適應控製”以及“模型預測控製”的數學公式和理論推導。這些內容雖然在學術研究中很重要，但對於我這樣一個希望快速掌握PLC實際操作的讀者來說，顯得有些晦澀難懂，而且與我的初衷相去甚遠。我更感興趣的是如何理解和編寫梯形圖來控製各種常見的工業自動化任務，比如如何處理來自光電傳感器、接近開關等開關量輸入，如何輸齣信號驅動繼電器、接觸器或變頻器，以及如何通過PLC的通信模塊與其他設備進行數據交互。書中雖然也提到瞭一些通信協議，比如Modbus RTU和Ethernet/IP，但講解的深度和廣度都遠遠不夠，更多的是概念性的介紹，缺乏實際通信組態的演示和故障排除的指導。我希望能看到書中包含更具體的PLC硬件選型建議、實際接綫圖、PLC編程軟件（如GX Works、TIA Portal）的操作界麵截圖、具體的程序段講解，以及一些常見的通信問題解決方案。