西门子PLC工业通信完全精通教程(附光盘) 向晓汉 9787122160058 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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向晓汉 著

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• 西门子PLC
• 工业通信
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• 工业控制
• STEP7
• PROFIBUS
• PROFINET
• 向晓汉

店铺： 书逸天下图书专营店

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122160058

商品编码：29385972904

包装：平装

出版时间：2013-03-01

基本信息

书名：西门子PLC工业通信完全精通教程(附光盘)

定价：68.00元

作者：向晓汉

出版社：化学工业出版社

出版日期：2013-03-01

ISBN：9787122160058

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.658kg

编辑推荐

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内容提要

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　　本书结合工程应用案例，详细介绍了西门子PLC工业通信网络应用技术，包括：西门子PLC的自由口通信、西门子PLC与变频器的USS通信、西门子PLC的Modbus通信、西门子PLC的PPI通信、西门子PLC的MPI通信、西门子PLC的PROFIBUS通信、工业以太网通信、第三方网关模块的使用、OPC通信、工业物联网应用等内容。书中所有的例子都是经过实践检验的，每个例子都包含软硬件的配置方案图、接线图和程序。对于比较复杂的例子，有专门的视频教学文件和程序源代码，读者可以从光盘中学习。
　　本书可供PLC应用技术人员学习使用，也可供大院校相关专业师生参考使用。

目录

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章 概述

1.1 通信基础知识

1.1.1 通信的基本概念

1.1.2 RS-485标准串行接口

1.1.3 PLC网络的术语解释

1.1.4 OSI参考模型

1.2 现场总线

1.2.1 现场总线的概念

1.2.2 主流现场总线的简介

1.2.3 现场总线的特点

1.2.4 现场总线的现状

1.2.5 现场总线的发展

1.3 SIMATIC NET 工业通信网络

1.3.1 工业通信网络结构

1.3.2 西门子通信网络技术说明

第2章 西门子PLC的自由口通信

2.1 自由口通信概述

2.2 S7-200系列PLC之间的自由口通信

2.3 S7-200 PLC与个人计算机的自由口通信

2.3.1 S7-200 PLC与超级终端的自由口通信

2.3.2 S7-200 PLC与个人计算机（自编程序）的自由口通信

2.4 S7-200 PLC与三菱FX系列PLC的自由口通信

2.5 S7-1200系列PLC与S7-200系列PLC的自由口通信

2.6 S7-1200系列PLC之间的自由口通信

2.7 S7-1200系列PLC与PC的自由口通信

第3章 西门子PLC与变频器的USS通信

3.1 USS协议的基本知识

3.1.1 USS协议简介

3.1.2 通信报文结构

3.1.3 有效数据字符

3.1.4 USS的任务和应答

3.2 S7-200与MM440变频器的USS通信调速

3.3 S7-1200 PLC与MM440的USS通信

第4章 西门子PLC的Modbus通信

4.1 Modbus通信概述

4.1.1 Modbus协议简介

4.1.2 Modbus传输模式

4.1.3 Modbus消息帧

4.2 S7-200 PLC间Modbus通信

4.2.1 使用Modbus协议库

4.2.2 Modbus的地址

4.2.3 S7-200 PLC间Modbus通信应用举例

4.3 S7-200 PLC与S7-1200 PLC间的Modbus通信

4.4 S7-1200 与S7-1200的Modbus通信

第5章 西门子PLC的PPI通信

5.1 认识PPI协议

5.1.1 初识PPI协议

5.1.2 PPI主站的定义

5.2 两台S7-200系列PLC之间的PPI通信

5.2.1 方法1--用指令向导

5.2.2 方法2--用网络读/写指令

5.3 多台S7-200系列PLC之间的PPI通信

第6章 西门子PLC的MPI通信

6.1 MPI通信概述

6.2 无组态连接通信方式

6.2.1 无组态连接MPI通信简介

6.2.2 无组态单边通信方式应用举例

6.2.3 无组态双边通信方式应用举例

6.3 全局数据包通信方式

6.3.1 全局数据包通信简介

6.3.2 全局数据包通信应用举例

6.4 组态连接通信方式

6.4.1 组态连接通信方式简介

6.4.2 组态连接通信应用举例

6.5 S7 PLC与HMI的MPI通信

6.6 WinCC flexible和PLCSIM的通信仿真

6.6.1 S7-PLCSIM简介

6.6.2 实例

第7章 西门子PLC的PROFIBUS通信

7.1 PRIFOIBUS现场总线概述

7.1.1 工厂自动化网络结构

7.1.2 PROFIBUS的组成部分

7.1.3 PROFIBUS的通信模型

7.1.4 PROFIBUS的通信组成

7.1.5 PROFIBUS的通信方式

7.1.6 PROFIBUS-FMS/DP的物理层

7.1.7 PROFIBUS-FMS/DP的数据链路层

7.1.8 PROFIBUS-DP的应用

7.2 S7-300系列PLC与第三方设备的PROFIBUS-DP通信

7.3 PROFIBUS-DP连接智能从站的应用

7.4 一主多从PROFIBUS-DP DX通信

7.5 PROFIBUS-DP接口连接远程ET200M

7.6 CP342-5的PROFIBUS通信应用

7.6.1 CP342-5的PROFIBUS通信概述

7.6.2 CP342-5的PROFIBUS通信应用举例

7.7 S7-300与MM440变频器的场总线通信调速

7.8 S7-300通过PROFIBUS现场总线修改MM440变频器的参数

7.9 PROFIBUS与Sinamics S120的连接

7.9.1 Sinamics S120 AC/AC单轴驱动器概述

7.9.2 S7-300与Sinamics S120连接应用举例

7.10 PROFIBUS-S7通信

7.10.1 PROFIBUS-S7通信简介

7.10.2 PROFIBUS-S7通信应用举例

第8章 工业以太网通信

8.1 以太网通信概述

8.1.1 以太网通信简介

8.1.2 工业以太网通信简介

8.2 S7-200 PLC的以太网通信

8.2.1 S7-200 PLC间的以太网通信

8.2.2 S7-200系列PLC与S7-300系列PLC间的以太网通信

8.2.3 S7-200系列PLC与组态王的以太网通信

8.3 S7-1200 PLC的以太网通信

8.3.1 S7-1200系列PLC间的以太网通信

8.3.2 S7-200系列PLC与S7-1200系列PLC间的以太网通信

8.3.3 S7-1200系列PLC与S7-300系列PLC间的以太网通信

8.4 S7-300/400系列PLC的以太网通信

8.4.1 西门子工业以太网通信方式简介

8.4.2 S7-300/400工业以太网通信举例

8.4.3 S7300/400工业以太网通信仿真

第9章 使用第三方网关模块进行以太网络通信

9.1 第三方网关模块简介

9.2 Bet-S7PPI网关

9.3 Bet-S7MPI网关

9.4 第三方网关的应用实例

0章 OPC通信

10.1 OPC基本知识

10.1.1 OPC概念

10.1.2 OPC的宗旨

10.1.3 OPC技术基础

10.1.4 OPC基金会

10.1.5 OPC特性

10.1.6 OPC数据通讯

10.1.7 服务器与客户机的概念

10.2 用西门子Access组建OPC通信

10.2.1 PC Access软件简介

10.2.2 WinCC与S7-200的通信

10.2.3 用Excel访问PC Access

10.3 用西门子Simatic Net组建OPC通信

10.3.1 SIMATIC NET软件简介

10.3.2 WinCC与S7-1200的通信

10.4 用KepServerEX组建OPC通信

10.4.1 KEPServerEX简介

10.4.2 安装KEPServerEX V5的要求

10.4.3 WinCC与S7-200的通信

1章 工业物联网及其应用

11.1 物联网简介

11.1.1 物联网的概念

11.1.2 物联网的技术特点

11.1.3 物联网的应用范围

11.2 工业物联网的应用案例

11.2.1 电动机试验机功能描述

11.2.2 控制系统方案

11.2.3 硬件组态和程序的编写

作者介绍

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文摘

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序言

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工业通信：赋能智能制造的神经系统 在现代工业飞速发展的浪潮中，“智能制造”已不再是一个遥远的概念，而是正在深刻改变着生产方式和产业格局的现实。作为智能制造的核心驱动力之一，工业通信技术扮演着至关重要的角色，它如同工业企业的“神经系统”，负责连接、协调、控制和优化生产过程中的每一个环节，确保信息的高效、可靠传输，从而实现生产的智能化、自动化和柔性化。 工业通信的基石：数据的流动与价值的创造 工业通信的本质在于数据的流动。在传统工业生产中，数据往往是孤立的，分散在各个独立的设备和系统中，信息孤岛现象普遍存在，极大地限制了生产效率和决策的及时性。而工业通信技术的出现，打破了这种壁垒，使得设备之间、系统之间能够实现无缝、实时的信息交换。从传感器采集到的温度、压力、速度等实时数据，到执行器接收到的控制指令，再到生产管理系统对全局状态的监控和分析，每一个环节都离不开高效、稳定的通信网络。 这种数据的流动并非简单地传输，而是为了创造价值。通过工业通信，企业能够实现： 生产过程的实时监控与可视化： 管理者可以随时随地了解生产线的运行状态，及时发现异常情况，做出快速反应，最大限度地减少停机时间，提高设备利用率。 生产参数的精准控制与优化： 通信技术允许PLC（可编程逻辑控制器）等控制系统与各种执行机构、传感器进行实时交互，实现对生产参数的精确控制，从而提高产品质量，降低能耗和物料损耗。 设备之间的协同工作： 复杂的生产线往往由多个设备串联而成，通过工业通信，这些设备可以相互协调，形成高效的生产流程，实现自动化流水线作业。 远程诊断与维护： 工程师可以远程访问设备，进行故障诊断和软件更新，大大缩短了维修周期，降低了维护成本，尤其是在地理位置分散的生产基地，其优势更为明显。 数据分析与预测性维护： 收集到的海量生产数据可以通过工业通信传输至数据分析平台，用于识别生产瓶颈、优化工艺参数，甚至预测设备故障，实现预测性维护，避免意外停机造成的巨大损失。 与 MES/ERP 等上层系统的集成： 工业通信是连接底层生产现场与上层管理信息系统（如制造执行系统MES、企业资源计划系统ERP）的关键桥梁，确保生产数据能够有效地反馈给管理层，支持更明智的决策。 工业通信的多样性与发展趋势 工业通信技术是一个庞大而复杂的体系，根据不同的应用场景、性能需求和通信介质，衍生出了多种多样的通信协议和标准。这些协议如同工业界的“语言”，确保了不同厂商、不同设备之间能够理解和交互。 现场总线（Fieldbus）： 这是最早也是最广泛应用的工业通信技术之一。现场总线将原本分散在各个传感器和执行器上的信号线缆集中起来，通过一条通信电缆连接到PLC，极大地简化了布线，提高了通信速度和可靠性。常见的现场总线包括PROFIBUS、PROFINET、CAN、DeviceNet、CC-Link等。每种现场总线都有其特定的拓扑结构、通信速率、数据传输方式和应用领域，需要根据实际需求进行选择。 工业以太网（Industrial Ethernet）： 随着以太网技术的成熟和成本的降低，工业以太网正逐渐取代传统的现场总线，成为新的主流。工业以太网继承了IT以太网的高带宽、高速度和易于集成的优势，同时通过引入实时性、确定性和高可靠性机制，使其能够满足工业环境的严苛要求。PROFINET、Ethernet/IP、EtherCAT、POWERLINK等都是知名的工业以太网协议。它们在性能、实时性、网络结构等方面各有侧重，为不同应用场景提供了丰富的选择。 无线工业通信： 在一些不便布线的场景，例如移动设备、大型设备、恶劣环境或需要快速部署的场合，无线工业通信技术发挥着越来越重要的作用。Wi-Fi、蓝牙、Zigbee以及专用的工业无线协议，如WirelessHART，为工业通信提供了新的灵活性。然而，无线通信在可靠性、实时性和安全性方面仍面临挑战，需要更先进的技术和精心的设计来克服。 OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture)： 这是一个面向对象、平台无关的通信技术，旨在实现不同设备、系统和应用之间的互联互通。OPC UA 提供了标准化的数据模型和通信服务，能够实现信息模型的语义互操作，打破了不同应用之间数据格式的壁垒，为构建统一的工业物联网（IIoT）奠定了基础。 面向未来的挑战与机遇 随着工业4.0、物联网（IoT）和人工智能（AI）等概念的深入人心，工业通信正面临着前所未有的发展机遇和挑战： 海量数据处理与分析： 未来工业生产将产生比以往任何时候都多的数据，如何高效地传输、存储、处理和分析这些海量数据，将是工业通信面临的一大挑战。 网络安全： 随着工业系统越来越依赖于网络连接，网络安全的重要性也日益凸显。保护工业控制系统免受网络攻击，防止数据泄露和系统瘫痪，是确保生产连续性和安全性的关键。 低延迟与高可靠性： 自动驾驶、远程手术、精密制造等新兴应用对通信的延迟和可靠性提出了极高的要求。如何实现毫秒级的通信延迟和近乎100%的可靠性，是未来工业通信需要不断追求的目标。 多协议互通与集成： 工业现场往往存在多种不同厂商、不同协议的设备，如何实现这些异构系统的无缝互通和高效集成，是提高整体生产效率的关键。 边缘计算与云计算的结合： 将一部分计算能力推向边缘设备，实现数据的本地处理和分析，同时将关键数据和全局信息上传至云端进行深度分析和决策，是未来工业通信的重要发展方向。 结语 工业通信技术是推动现代工业进步的强大引擎。它不仅仅是简单的信号传输，更是实现信息共享、协同工作、智能决策的基石。掌握工业通信技术，深入理解各种通信协议的原理和应用，是每一个工业从业者在智能化时代不可或缺的核心竞争力。随着技术的不断发展，工业通信将继续赋能智能制造，为构建更高效、更灵活、更可持续的未来工业体系贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我之前对西门子PLC的通信知识可以说是“一窍不通”，感觉这个领域特别高深，充满了各种陌生的缩写和复杂的参数。这次抱着试一试的心态购买了这本书，纯粹是因为看到“完全精通”这几个字，觉得如果能学到一点皮毛也值了。没想到，这本书真的给我带来了巨大的惊喜！作者的写作风格非常接地气，没有华丽的辞藻，也没有故作高深的理论，而是用最朴实、最直接的方式，把复杂的概念一层层地剖析开来。他非常注重细节，比如在讲解某个通信参数时，会详细解释这个参数的意义，它会影响哪些方面，以及在什么情况下应该如何设置。这种严谨的态度，让我觉得非常可靠。而且，书中附带的光盘内容也非常实用，里面有各种通信配置的演示视频，还有很多可以下载和修改的范例程序，我可以直接套用到自己的项目中，大大节省了开发时间。读完这本书，我感觉自己对西门子PLC的通信不再是畏而远之，而是充满了探索的兴趣和解决问题的信心。

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我的，不仅仅是技术上的提升，更是一种学习方法的启迪。作为一名在制造业一线摸爬滚打多年的老技术员，我对理论知识的学习一直持有一种“学以致用”的态度。这本书恰恰满足了我的这一需求。作者在讲解每一个通信协议或通信模块时，都不仅仅停留在概念层面，而是深入到实际应用场景，通过大量真实案例的剖析，展示了这些技术在工业自动化中的具体作用。我特别喜欢书中对于“疑难杂症”的探讨，作者并没有回避那些复杂且容易出错的环节，而是坦诚地分享了自己遇到过的各种通信故障，以及如何通过系统性的分析和调试来解决它们。这对于我们这些经常需要面对现场问题的技术人员来说，非常有价值。而且，书中附带的光盘，不仅仅是提供了一些基础的演示，更重要的是，它提供了一种“可模仿”的学习路径。我可以通过观察光盘中的操作，然后尝试自己去复现，一步步地加深理解。这种“看、学、做”的结合，让我的学习过程变得更加高效和有趣。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我是在一个偶然的机会看到这本书的推荐，本来对工业通信领域并没有太大的概念，只知道PLC是自动化控制的核心，但具体怎么实现设备间的“对话”，一直是我的一个模糊认知。随着工作的深入，我越来越发现，不懂通信，就等于 PLC 只是一个孤岛，无法真正发挥其威力。这本书的出现，就像给我打开了一扇新的大门。作者的讲解风格非常独特，不是那种枯燥乏味的理论灌输，而是更像一位经验丰富的老师，娓娓道来，循循善诱。他用非常形象的比喻，将那些抽象的通信概念变得生动易懂。比如，在讲解TCP/IP协议时，他用寄快递来比喻数据包的传输过程，一下子就把我绕晕的概念给理顺了。而且，书中对西门子PLC不同系列PLC的通信接口和功能都有详细的介绍，让我能够根据实际需求，选择最合适的通信方案。最让我惊喜的是，书中还详细讲解了如何使用Wireshark这样的工具来抓包分析通信数据，这对于排查通信故障简直是神来之笔！我以前遇到通信问题，只能凭感觉去猜测，现在有了这些工具和方法，解决问题效率大大提升。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值，远不止于那些基础的通信原理讲解。作为一名在生产线上工作的技术人员，我最看重的是实际问题的解决能力。这本书在这方面做得非常出色。书中列举了大量真实的工业通信场景，比如如何实现变频器和PLC之间的高速通信，如何配置分布式I/O模块，如何在多台PLC之间进行数据交换等等。每一个案例都详尽地描述了问题背景、解决方案和具体的实现步骤，甚至连可能遇到的疑难杂症都给出了预警和处理建议。这对于我们一线技术人员来说，简直是救命稻草。我之前就遇到过一个项目，PLC和上位机之间的通信老是中断，查了很多资料都找不到原因，最后抱着试试看的心态，翻看了这本书的相应章节，惊喜地发现书中描述的场景和我遇到的情况几乎一模一样，并且给出了详细的排查思路和解决办法。照着书中的方法操作后，问题迎刃而解。这本书的实践性极强，读完之后，我感觉自己对西门子PLC的通信能力有了质的飞跃，能够更自信地应对各种复杂的工业通信挑战。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是PLC学习者的一场及时雨！作为一个在自动化领域摸爬滚打多年的工程师，深知工业通信的复杂性和重要性。之前接触西门子PLC时，总感觉在通信这一块儿总有些隔靴搔痒，理解不透彻，调试起来更是焦头烂额。市面上关于PLC的书籍不少，但能深入浅出、系统讲解通信原理和应用的却屈指可数。这本书的出现，恰好填补了这一空白。我拿到书后，迫不及待地翻阅，里面的内容组织得非常有条理，从最基础的通信协议讲起，到各种通信模块的选型、配置，再到实际项目中的应用案例，讲解得鞭辟入里。特别是书中关于PROFINET和PROFIBUS的讲解，非常详尽，结合了大量的图示和实际操作步骤，让我这个之前对此有些畏惧的工程师，也能一步步地掌握其中的奥秘。更不用说书中还附带了光盘，里面的仿真软件和示例程序，更是极大地降低了学习的门槛，让理论知识能够快速地转化为实践能力。我个人觉得，这本书最成功的地方在于，它并没有将通信知识讲得过于理论化，而是紧密结合实际应用，让读者能够真正理解通信在工业自动化中的作用，并且学会如何去解决实际问题。