西門子工業通信 西門子plc編程操作教程書籍 網絡通信協議通信服務組態編程與故障診斷從入門到精通教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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圖書標籤:

• 西門子PLC
• 工業通信
• PLC編程
• 網絡通信
• 通信協議
• 組態編程
• 故障診斷
• TIA Portal
• S7-1200
• S7-1500

店鋪： 磐恒誌行圖書專營店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111524809

商品編碼：29372304960

叢書名： 西門子工業通信

目錄： 前言
**章 緒論
習題
第2章 全集成自動化與網絡通信
2.1 工業自動化及全集成自動化
2.1.1 TIA的統一性
2.1.2 TIA的開放性
2.2 全集成自動化的體係結構
2.3 SIMATIC NET介紹
2.4 習題
第3章 網絡通信基礎
3.1 通信的基本概念
3.1.1 單工通信、半雙工通信及全雙工通信
3.1.2 串行傳輸與並行傳輸
3.1.3 異步傳輸與同步傳輸
3.1.4 串行通信接口
3.1.5 傳輸速率
3.2 計算機通信的國際標準
3.2.1 OSI參考模型
3.2.2 IEEE 802通信標準
3.3 SIMATIC通信與標準通信
3.4 習題
第4章 MPI網絡通信
4.1 MPI通信簡介
4.2 MPI通信方式
4.2.1 全局數據包通信方式
4.2.2 基於MPI的S7基本通信方式
4.2.3 基於MPI的S7通信方式
4.3 MPI通信應用技術
4.3.1 全局數據包通信
4.3.2 基於MPI-S7基本通信的單邊通信
4.3.3 基於MPI-S7基本通信的雙邊通信
4.3.4 基於MPI-S7通信的單邊通信
4.3.5 基於MPI-S7通信的無需確認雙邊通信
4.3.6 基於MPI-S7通信的要確認雙邊通信
4.4 習題
第5章 PROFmUS網絡通信
5.1 PROFIBUS總綫介紹
5.1.1 PROFIBUS的結構與硬件
5.1.2 PROFIBUS總綫的分類
5.1.3 PROFIBUS協議
5.1.4 PROFIBUS設備分類
5.1.5 DP主站係統中的地址
5.1.6 PROFIBUS網絡連接設備
5.2 PROFIBUS總綫的拓撲結構
5.2.1 PROFIBUS電氣接口網絡
5.2.2 PROFIBUS光縴接口網絡
5.2.3 其他PROFIBUS接口網絡
5.3 習題
第6章 PROFmUS-DP網絡通信
6.1 基於PROFIBus-DP主站與從站的通信
6.1.1 主站與標準從站的通信
6.1.2 主站與智能從站的不打包通信
6.1.3 主站與智能從站的打包通信
6.2 基於PROFIBus的S7單邊通信
6.2.1 CPU集成DP接口的S7單邊通信
6.2.2 使用通信處理塊的S7單邊通信
6.3 基於PROFBUS的S7雙邊通信
6.3.1 使用USEND／URCV的S7雙邊通信
6.3.2 使用BSEND／BRCV的S7雙邊通信
6.4 通信處理器(CP塊)在PROFIBus-DP通信中的應用
6.4.1 CP342-5作主站的PROFIBUS通信
6.4.2 CP342-5作從站的PROFIBUS通信
6.5 基於PROFIBus-DP的Dx通信
6.6 基於PROFIBUs-DP協議的Dx模式的多主通信
6.7 習題
第7章 PRoFmUS-PA網絡通信
7.1 PROFIBuS-PA簡介
7.1.1 PROFIBUS-PA的傳輸技術
7.1.2 DP／PA耦閤器
7.1.3 DP／PA鏈接器
7.2 PROFIBUS-PA的網絡組態
7.2.1 PA現場設備的GSD文件安裝
7.2.2 使用DP／PA耦閤器的PROFIBUS-PA網絡組態
7.2.3 使用DP／PA鏈接器的PROFIBUS一PA網絡組態
7.2.4 使用PDM組態PROFIBUS-PA設備
7.3 習題
第8章 工業以太網通信
8.1 工業以太網
8.1.1 工業以太網概述
8.1.2 工業以太網的特點及優勢
8.1.3 工業以太網的交換技術
8.1.4 工業以太網通信處理器
8.1.5 帶PN接口的CPU
8.1.6 工業以太網交換機
8.1.7 工業以太網絡的信息安全
8.2 PC與S7-300的以太網通信
8.2.1 使用IS0協議進行通信
8.2.2 使用TCP／IP進行通信
8.3 基於以太網的S7通信
8.3.1 使用PUT／GET的單邊S7通信
8.3.2 使用USEND／URCV的雙邊S7通信
8.3.3 使用BSEND／BRCV的雙邊S7通信
8.4 無綫射頻(RFID)技術
8.4.1 RFID技術簡介
8.4.2 RFID技術的主要應用
8.5 習題
第9章 PROFINETT網絡通信
9.1 PROFINET簡介
9.1.1 PROFINET概述
9.1.2 PROFINET實時通信
9.1.3 PROFINET的主要應用
9.2 PROFINET IO通信
9.2.1 基於CPU集成PN接口的PROFINET IO通信
9.2.2 基於CP343-1的PROFINET IO通信
9.2.3 帶有IRT的PROFINET 10通信
9.3 PROFINET CBA通信
9.3.1 PROFINET CBA的用戶程序接口
9.3.2 項目介紹
9.3.3 STEP 7項目組態
9.3.4 用iMap組態和下載組件
9.4 習題
**0章 其他網絡通信與通信服務
10.1 串行通信
10.1.1 串行通信概述
10.1.2 ASCII driver協議
10.1.3 MODBUS RTU協議
10.1.4 USS協議
10.2 OPC通信
10.2.1 OPC概述
10.2.2 OPC通信實例
10.3 S7路由功能
10.3.1 S7路由概述
10.3.2 S7路由實例
10.4 習題
**l章 故障診斷與遠程維護
11.1 故障診斷基礎知識
11.1.1 故障分類
11.1.2 故障診斷機理
11.1.3 故障診斷方法
11.2 基於PROFIBus／PROFlNET通信故障診斷
11.2.1 LED燈故障診斷
11.2.2 使用STEP 7工具進行故障診斷
11.2.3 基於PROFIBUS通信故障診斷
11.2.4 基於PROFINET通信故障診斷
11.3 SIMAllC PLC遠程維護
11.3.1 遠程數據監控
11.3.2 遠程編程與調試
11.4 習題
**2章 工業網絡通信綜閤應用實例
12.1 S7-300 PLC與MM440變頻器的DP通信實例
12.2 PLC與操作員站的通信實例
12.2.1 S7-300／400 PLC與WinCC的通信實例
12.2.2 S7-300／400 PLC與HMI的通信實例
12.2.3 S7-200 PLC與WinCC的OPC通信實例
12.3 習題
附錄 實驗指導書
附錄A 基礎實驗
實驗一 基於MPI全局數據通信實驗
實驗二 基於MPI的S7基本通信實驗
實驗三 基於MPI的S7通信實驗
實驗四 基於PROFIBUS-DP的主從站通信實驗
實驗五 基於PROFIBUS的S7通信實驗
實驗六 通信處理器(CP塊)在：PROFIBUS-DP中通信實驗
實驗七 基於PROFINET的I0通信實驗
實驗八 基於以太網的S7通信實驗
附錄B 綜閤實驗
實驗一 PLC與變頻器通信實驗
實驗二 PLC與操作員站通信實驗
附錄C 係統設計實驗
實驗 蒸洗機控製係統通信網絡設計實驗
參考文獻

正版 西門子工業通信 西門子plc編程操作教程書籍 網絡通信協議通信服務組態編程與故障診斷從入門到精通教材

《西門子工業通信：PLC編程、網絡協議與組態精要》 內容簡介 本書旨在為讀者提供一套全麵、深入的西門子工業通信學習體係，涵蓋PLC編程基礎、工業以太網通信協議、數據交換服務配置以及實用的故障診斷技巧。本書內容緊密圍繞西門子自動化産品，特彆是S7係列PLC，提供瞭一套從入門到精通的學習路徑，幫助讀者掌握工業通信的核心技術，能夠獨立完成復雜的通信組態和應用開發，並具備解決實際工程問題所需的專業能力。 第一部分：PLC編程與通信基礎 本部分將從最基礎的PLC編程概念入手，為讀者打下堅實的理論基礎。我們將詳細介紹S7係列PLC的硬件架構、CPU模塊、數字量和模擬量輸入輸齣模塊的原理與選型，並深入講解STEP 7（TIA Portal）軟件的安裝、界麵布局及基本操作。 S7 PLC硬件與軟件概述：介紹S7-300/400/1200/1500係列PLC的主要型號、特點及適用場景。講解TIA Portal軟件的統一開發環境，包括項目創建、設備組態、變量錶定義、符號錶管理等關鍵流程。 梯形圖（LAD）與語句錶（STL）編程：詳細講解PLC最常用的兩種編程語言。通過大量實例，演示基本邏輯指令（如常開、常閉觸點、綫圈）、定時器、計數器、比較指令、數學運算指令、數據類型轉換指令等的使用。重點突齣如何將實際的控製邏輯轉化為PLC程序。 功能塊（FC）、組織塊（OB）與數據塊（DB）：闡述不同類型組織塊的功能和應用，如OB1（循環掃描）、OB100（啓動）、OB121（故障中斷）等。深入講解FC（功能）的創建和調用，以及DB（數據塊）在數據存儲和傳輸中的作用。強調模塊化編程思想，提高程序的可讀性和可維護性。 程序結構與通信相關的基礎概念：介紹PLC程序的基本結構，包括PLC的掃描周期、中斷機製以及如何利用這些機製實現實時通信。初步引入通信的必要性，為後續深入的網絡通信章節做鋪墊。 第二部分：工業網絡通信協議詳解 本部分將聚焦於工業通信的核心——網絡通信協議。我們將詳細剖析目前在西門子自動化係統中應用最廣泛的Protocols，從底層原理到實際應用，層層遞進。 工業以太網基礎：介紹以太網的基本概念，包括OSI七層模型、TCP/IP協議族。重點講解在工業環境下的以太網特點，如實時性、可靠性、抗乾擾能力等。 PROFINET協議：作為西門子主推的工業以太網標準，PROFINET將是本部分的重點。 PROFINET架構與通信方式：詳細介紹PROFINET的拓撲結構（綫型、星型、環型）、RT（實時）和IRT（等時實時）通信機製。講解PROFINET通信層，包括Ethernet、IP、TCP、UDP、RT-TCP/IP、RT-IRT等。 PROFINET設備角色：深入講解PROFINET控製器（Controller）和PROFINET設備（Device）的概念，以及它們之間的通信過程。 PROFINET通信服務：詳細介紹PROFINET中的不同通信服務，如MRP（介質冗餘協議）、LLDP（鏈路層發現協議）、MDM（模塊診斷與監控）、DIA（診斷信息訪問）等，以及它們在網絡中的作用。 PROFINET組態與參數設置：在TIA Portal中，詳細演示如何進行PROFINET網絡組態，包括添加IO控製器、IO設備，進行設備描述（GSDML文件）的導入，以及通信參數的配置，如IP地址、MAC地址、循環數據交換（RT Class 1/2/3）等。 PROFINET通信數據交換：講解IO數據（Input/Output Data）、參數數據（Parameter Data）和診斷數據（Diagnostic Data）的交換方式。重點關注實時IO數據的循環傳輸，以及如何通過組態配置數據長度和周期。 PROFIBUS協議：作為S7-300/400時代廣泛應用的現場總綫，PROFIBUS依然具有重要意義。 PROFIBUS DP（分布式I/O）：詳細介紹PROFIBUS DP V1/V2的版本特點，包括其主從通信機製、波特率設置、物理層（RS-485）等。 PROFIBUS DP通信對象：講解PROFIBUS DP通信中的輸入/輸齣點、參數/診斷點等。 PROFIBUS DP組態與參數設置：在STEP 7（Classic）或TIA Portal中，演示PROFIBUS DP網絡的組態，包括主站（如CPU）和從站（如ET200係列分布式IO、變頻器、儀錶等）的配置，參數設置，以及數據映射。 OPC UA（OPC統一架構）：麵嚮未來的工業通信標準，OPC UA提供瞭更強大、更靈活的跨平颱通信能力。 OPC UA核心概念：介紹OPC UA的客戶端/服務器架構、信息模型、安全機製（加密、簽名、身份驗證）。 西門子PLC的OPC UA服務器功能：講解如何利用S7-1200/1500 PLC內置的OPC UA服務器功能，將PLC數據暴露給OPC UA客戶端。 OPC UA客戶端與組態：演示如何配置PLC作為OPC UA服務器，以及如何使用第三方OPC UA客戶端（如西門子Comfort Panel HMI、SCADA係統）連接PLC進行數據采集。 MQTT協議：針對物聯網（IoT）場景，MQTT協議的輕量級和發布/訂閱模式使其在工業互聯網應用中越來越受歡迎。 MQTT協議特點：介紹MQTT的Broker、Client、Topic等概念，以及其發布/訂閱模式。 西門子PLC與MQTT集成：探討如何利用西門子PLC（如S7-1200/1500）實現MQTT通信，例如通過特定的庫或第三方模塊連接MQTT Broker，實現數據的發布或訂閱。 第三部分：通信服務組態與應用 本部分將專注於如何在TIA Portal中進行具體的通信服務組態，並通過實際案例展示不同通信場景的應用。 S7通信（System-to-System Communication）： Put/Get通信：詳細講解S7通信的Put/Get指令，如何在不同CPU之間進行數據塊的讀寫操作。演示如何組態S7連接，並在程序中使用TCON/TDISCON、PUT/GET指令進行數據交換。 通信塊（SFCs）的應用：介紹如SFC14（GET_DATA）、SFC15（PUT_DATA）、SFC81（X_GET）、SFC82（X_PUT）等係統功能塊的使用，以及它們的參數詳解。 Modbus TCP/IP通信： Modbus TCP/IP協議解析：介紹Modbus TCP/IP的報文結構，主從設備的概念。 S7 PLC作為Modbus TCP/IP主站/從站組態：演示如何在TIA Portal中組態S7 PLC作為Modbus TCP/IP的主站（Master）或從站（Slave），並使用相應的通信指令（如MB_CLIENT, MB_SERVER）進行數據讀寫。 實際應用案例：例如，如何用S7 PLC讀取第三方Modbus TCP/IP設備（如傳感器、儀錶、其他品牌PLC）的數據，或者將S7 PLC的數據提供給其他係統。 HMI/SCADA通信組態： PLC與HMI（如西門子Comfort Panel/Basic Panel）的通信：詳細介紹如何在TIA Portal中組態PLC與HMI之間的通信連接。演示變量的映射，例如將PLC的變量連接到HMI的按鈕、顯示字段、圖錶等。 PLC與SCADA係統的通信：講解如何通過OPC DA/OPC UA等協議，將PLC數據集成到SCADA係統（如WinCC SCADA, Ignition, Wonderware等）。 其他通信應用： 時間同步：介紹NTP/SNTP協議在工業網絡中的應用，以及如何在西門子PLC中實現時間同步。 遠程訪問：簡要介紹如何通過VPN等技術實現PLC的遠程訪問和診斷。 第四部分：通信故障診斷與排除 本部分將聚焦於工業通信中常見的故障現象，並提供一套係統化的診斷與排除方法，幫助讀者快速定位和解決問題。 故障診斷的通用方法： “五步法”診斷流程：從現象分析、原因假設、測試驗證、排除故障到確認修復，係統性地指導讀者進行故障排查。 網絡拓撲與布綫檢查：強調物理連接的重要性，檢查網綫質量、接頭牢固性、網絡拓撲是否正確。 IP地址與子網掩碼衝突：講解IP地址規劃的重要性，以及如何通過ping命令、IP掃描工具等來檢測IP衝突。 PROFINET/PROFIBUS通信故障診斷： TIA Portal診斷工具：詳細介紹TIA Portal中的在綫診斷功能，包括PLC診斷緩衝區、網絡診斷工具（Topology View, Device View）、通信狀態指示燈的解讀。 PROFINET診斷信息：講解PROFINET設備中的診斷指示燈（如BF, SF, BUS）的含義，以及如何通過PLC程序讀取和分析診斷數據。 PROFIBUS診斷信息：介紹PROFIBUS DP從站的SF（信號故障）指示燈，以及如何通過總綫參數設置和診斷信息來排查問題。 通信錯誤代碼分析：提供常見通信錯誤代碼及其含義的對照錶，幫助讀者快速定位問題根源。 網絡抓包工具（Wireshark）的應用：演示如何使用Wireshark等工具對PROFINET/PROFIBUS通信數據包進行捕獲和分析，深入理解數據傳輸過程，發現潛在問題。 S7通信與Modbus TCP/IP通信故障診斷： 連接建立失敗：分析S7連接建立失敗的原因，如IP地址錯誤、端口被占用、防火牆攔截、PLC程序中的連接參數配置錯誤等。 數據傳輸異常：針對Put/Get、Modbus指令的執行錯誤，分析可能的原因，如數據類型不匹配、訪問越界、對方設備忙碌等。 程序調試技巧：利用PLC的在綫調試功能，單步執行通信指令，觀察中間變量的變化，以 pinpoint 錯誤發生的位置。 HMI/SCADA通信故障診斷： HMI觸摸屏通信指示：解讀HMI觸摸屏上的通信狀態指示器，分析PLC與HMI之間的通信連接狀態。 變量連接錯誤：排查HMI與PLC變量連接過程中齣現的“”號等錯誤提示，檢查變量名稱、類型是否一緻。 SCADA係統日誌分析：指導讀者如何查看SCADA係統的日誌文件，分析通信異常信息。 本書特色 實操性強：本書包含大量來自實際工程項目的案例，涵蓋瞭從基礎組態到復雜通信場景的應用，讓讀者能夠學以緻用。 係統性全麵：從PLC編程基礎到主流工業通信協議，再到故障診斷，形成完整的知識體係，滿足不同層次讀者的學習需求。 緊跟技術發展：重點介紹PROFINET、OPC UA等當前主流及未來趨勢的通信技術，幫助讀者掌握最新技術。 圖文並茂：采用大量清晰的圖示、截圖和錶格，直觀展示操作步驟和關鍵概念，提高學習效率。 語言通俗易懂：避免使用過於晦澀的專業術語，力求用清晰、簡潔的語言解釋復雜的概念。 目標讀者 自動化工程師、電氣工程師、PLC編程人員。 在校學生（電氣工程、自動化、計算機科學等專業）。 對工業通信和西門子自動化技術感興趣的技術愛好者。 負責設備維護和故障診斷的現場技術人員。 通過本書的學習，讀者將能夠熟練掌握西門子PLC的編程及工業通信技術，勝任各類自動化工程項目中的通信設計、組態、調試和維護工作，成為一名閤格的工業通信專傢。

評分☆☆☆☆☆

這本手冊的結構組織簡直是工業自動化領域的清流，我最近在為一套新的生産綫選型和集成項目做準備，手裏也翻過不少同類的資料，但說實話，很少有能像它這樣，把基礎概念和前沿技術銜接得如此自然流暢。它不像那種隻堆砌術語和參數的說明書，更像是一位經驗豐富的工程師在手把手地帶你進入這個領域。特彆是對於那些剛剛接觸西門子S7係列，或者正準備從其他平颱遷移過來的技術人員來說，它提供的不僅僅是“怎麼做”的步驟，更有“為什麼這麼做”的底層邏輯闡述。我特彆欣賞它在講解數據類型和尋址方式時所采用的類比法，那些抽象的內存結構一下子變得生動起來，即便是初次接觸硬件接口的讀者也能迅速抓住重點。它對診斷工具的介紹也相當到位，沒有浮於錶麵，而是深入到如何通過軟件界麵快速定位硬件故障和程序邏輯錯誤，這在實際生産環境中，能直接轉化為搶修時間，價值無可估量。可以說，這本書為我們構建瞭一個紮實且實用的技術基石，遠超齣瞭普通教材的範疇，更像是一本實戰手冊。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在製造業摸爬滾打瞭十多年的老電工，我不得不承認，有些新的工業協議和IT安全方麵的知識點我一直覺得是個知識盲區，每次遇到相關的配置要求都得花大量時間去查閱零散的資料。這本書的齣現，簡直是給我補上瞭一堂及時雨。它對PROFINET、工業以太網以及更深層次的TCP/IP應用服務在西門子環境下的集成描述得非常細緻，完全不像其他書裏那樣隻是簡單提一下協議名稱就草草收場。最讓我印象深刻的是它對網絡拓撲結構設計和安全策略部署的講解，裏麵提及的冗餘設置和時間同步機製，對於需要高可用性係統的設計來說至關重要。我甚至找到瞭一些在官方文檔中都難以清晰呈現的配置技巧，比如如何有效利用冗餘接口提升係統健壯性，以及如何平衡實時性和網絡負載。這本書的深度已經觸及到工業控製係統（ICS）與企業信息係統（MES/ERP）集成的邊緣，對提升現有係統的網絡化水平非常有指導意義。

評分☆☆☆☆☆

這本書在處理“故障診斷”這一塊的內容，可以說是獨樹一幟，沒有落入那種堆砌錯誤代碼列錶的俗套。它更側重於建立一種係統性的故障排查思維模型。作者似乎非常理解現場工程師在麵對突發停機時的焦慮，因此他構建瞭一套從宏觀到微觀，從硬件到軟件的遞進式診斷流程圖。比如，當設備報警時，它會引導讀者首先檢查物理連接和電源狀態，然後纔是深入到程序邏輯或通信鏈路層。這種層層遞進的思路，極大地避免瞭“隻見樹木不見森林”的無效排查。我個人尤其喜歡它對模擬量信號漂移和噪聲抑製的章節，它不僅指齣瞭可能的原因（如接地不良、屏蔽問題），還提供瞭具體在西門子硬件配置中如何通過軟件濾波功能來緩解這些問題的實例，這一點在很多其他教程中是完全缺失的細節，但卻是現場最常見也最頭疼的問題之一。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常獨特，它擺脫瞭傳統技術文檔的刻闆和晦澀，讀起來有一種在聽一位非常睿智、但又極其接地氣的導師在講解。它的邏輯跳轉非常自然，即便是涉及到像數據塊的優化分配或復雜指令集的運用時，也不會讓人感到突兀。在講解組態軟件（HMI/SCADA）的集成部分，它並沒有僅僅停留在界麵元素的拖拽上，而是深入探討瞭如何設計更友好、更符閤人機工程學的操作界麵，以及如何利用腳本功能實現高級的數據處理和報警聯動。這種對用戶體驗的關注，顯示瞭作者對整個自動化係統是一個有機整體的深刻理解。它不隻是讓你學會編程，更是引導你去思考如何構建一個穩定、高效、易於維護的自動化解決方案，對於希望從“會操作”升級到“能設計”的讀者來說，這本書的啓發性非常大，讀完後感覺對整個自動化係統的認知框架都被重新梳理和加強瞭。

評分☆☆☆☆☆

我之前為瞭搞懂如何優化程序執行效率，查閱過很多關於PLC掃描周期和中斷處理的資料，但大多都停留在理論層麵，缺乏可操作性的代碼示例來佐證。這本教材在程序優化這一章的處理上，展現瞭極高的專業水準。它不僅講解瞭不同中斷源（如硬件中斷、時間中斷、組織塊）的優先級和調用機製，還提供瞭大量的“壞代碼”與“好代碼”的對比案例，清晰地展示瞭優化前後的性能差異。特彆是關於FB/FC模塊化編程的章節，它強調瞭如何通過封裝和參數化設計，來降低後期維護的復雜度和齣錯率，這對於一個團隊協作的項目開發來說，是極其寶貴的經驗傳授。這種注重實用性和工程實踐的敘事方式，讓我感覺作者是將自己多年積纍下來的“踩坑經驗”毫無保留地傾囊相授，對於提高我們項目團隊的整體編程規範和交付質量，都有著立竿見影的效果。