正版新书--西门子工业通信网络组态编程与故障诊断 廖常初 机械工业出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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廖常初 著

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• 西门子
• 工控网络
• 通信网络
• 组态编程
• 故障诊断
• 工业通信
• PLC
• PROFINET
• PROFIBUS
• 机械工业出版社

店铺： 麦点文化图书专营店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111282563

商品编码：29472688830

包装：平装

出版时间：2009-10-01

基本信息

书名：西门子工业通信网络组态编程与故障诊断

定价：69.00元

作者：廖常初

出版社：机械工业出版社

出版日期：2009-10-01

ISBN：9787111282563

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.781kg

编辑推荐

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　　西门子（中国）有限公司重点推荐图书
　　西门子（中国）有限公司授权的通信软件：SIMATIC NET、Drivemonitor、iMapPDMV6．0、S7-PDlAG(不含*)
　　100多本中英文用户手册
　　100多个应用实例

内容提要

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　　《西门子工业通信网络组态编程与故障诊断》全面介绍了西门子工业通信网络的结构、通信协议、通信服务和通信的组态编程与故障诊断。重点是应用广的PROFIBUS-DP和工业以太网，对MPI、AS-i、PROFIBUS-PA、OPC也作了详细介绍。
　　《西门子工业通信网络组态编程与故障诊断》建立在大量实验的基础上，详细介绍了实现通信关键的组态和编程方法，随书光盘有上百个通信例程，绝大多数例程经过硬件实验的验证。读者根据正文介绍的通信系统的组态步骤和方法，参考光盘中的例程作组态和编程练习，可以较快地掌握网络通信的实现方法。
　　通信的故障诊断是现场维修的难点。《西门子工业通信网络组态编程与故障诊断》用约三分之一的篇幅和大量的实例，系统地介绍了网络通信的故障诊断方法、诊断数据的分析方法，和用人机界面、WinCC显示故障消息的方法，包括一种功能强大、使用简单方便的故障诊断和显示的方法。
　　除了例程，随书光盘还提供了西门子用于通信的软件和大量的中英文用户手册。《西门子工业通信网络组态编程与故障诊断》各章配有适量的练习题，可供工程技术人员和维修人员自学，和作为大专院校、培训班的教材或参考书。

目录

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章 概述第2章 PROFIBUS的硬件组成与通信协议第3章 PROFIBUS-DP主从通信第4章 基于PROFIBUS的S7通信与FDL通信第5章 PROFIBUS-DP通信的其他应用第6章 使用STEP 7和硬件诊断PROFIBUS通信的故障第7章 PROFIBUS通信故障诊断的编程与实验第8章 故障诊断信息的显示第9章 PROFIBUS-PA0章 工业以太网1章 PROFINET2章 AS-i网络通信3章 OPC通信4章 MPI网络通信5章 其他通信网络与通信服务附录1 常用缩写词附录2 随书光盘内容简介附录3 例程说明参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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工业自动化网络的世界：连接、控制与效率的基石 在当今飞速发展的工业4.0时代，自动化和智能化已成为制造业的核心竞争力。而支撑这一切的关键，正是高效、可靠的工业通信网络。它们如同工业神经系统，将生产线上的各个设备、系统乃至整个工厂紧密连接起来，实现信息的无缝流动、数据的实时共享，从而优化生产流程，提升运营效率，并为智能化决策提供有力支撑。 本书并非直接介绍某一本特定的工业通信技术书籍，而是旨在为读者构建一个关于工业自动化网络世界的宏观认知图景。我们将深入探讨工业通信网络的基本原理、核心技术、常见协议，以及它们在实际工业生产中的应用与挑战。通过理解这些基础知识，读者将能更好地把握工业通信网络的重要性，并为进一步深入学习特定技术或解决实际问题打下坚实的基础。 工业通信网络：连接的纽带 工业通信网络是工业自动化系统的“血管”和“神经”。它们负责在不同自动化设备、控制器（如PLC、DCS）、传感器、执行器、上位机（HMI、SCADA系统）以及管理信息系统（MES、ERP）之间传输数据。想象一下，一个现代化的工厂，从原材料的输入，到生产加工的每一个环节，再到最终产品的产出，都需要成千上万个数据点在实时传输。例如，温度、压力、流量、位置、速度、报警信息等等，这些信息需要被传感器采集，通过网络传输给PLC进行处理，PLC再根据指令控制执行器进行相应的动作，同时将生产数据上传至HMI或SCADA系统供操作员监控，并最终汇集到MES或ERP系统进行生产管理和决策。 如果没有一个高效可靠的通信网络，这一切将无法实现。通信网络的性能直接决定了整个自动化系统的响应速度、稳定性和可扩展性。一个设计不良或故障频发的通信网络，将导致生产中断、数据丢失、控制失灵，甚至引发安全事故，给企业带来巨大的经济损失。 工业通信网络的核心要素 理解工业通信网络，需要关注几个关键要素： 1. 物理介质 (Physical Medium): 这是数据传输的“物理通道”。在工业环境中，常见的物理介质包括： 电缆: 如双绞线（用于RS-485、Ethernet）、同轴电缆（较少用于现代网络），以及用于特定场合的屏蔽电缆，以抵抗电磁干扰。 光纤: 具有高带宽、抗电磁干扰能力强、传输距离远的优点，常用于主干网络或恶劣的工业环境。 无线: 如Wi-Fi、LoRa、NB-IoT等，为移动设备、传感器网络或难以布线的区域提供了便利。 2. 通信协议 (Communication Protocol): 这是数据传输的“语言”和“规则”，定义了数据如何被组织、编码、传输、接收和解释。工业通信协议种类繁多，各有侧重： 现场总线 (Fieldbus): 专为连接控制器与现场设备（如传感器、执行器）而设计，注重实时性、可靠性和确定性。 Profibus: 德国西门子公司开发的广泛应用于过程控制和运动控制的现场总线。 Foundation Fieldbus (FF): 主要用于过程工业，支持双向通信，可实现设备集成和分布式控制。 DeviceNet: 基于CAN总线，广泛应用于离散制造领域，易于集成和配置。 ControlNet: 专为需要高可靠性和周期性通信的应用而设计，如高压设备控制。 工业以太网 (Industrial Ethernet): 将标准以太网技术应用于工业环境，具有高带宽、灵活性和易于集成到企业IT网络的优势。为了满足工业环境的实时性和确定性要求，催生了许多“硬实时”或“确定性”的工业以太网协议： Profinet: 西门子公司开发的工业以太网标准，提供不同级别（RT、IRT）以满足实时性要求，可与IT网络无缝集成。 EtherNet/IP: 基于标准以太网和IP协议，由ODVA（开放设备网络协会）推广，广泛应用于离散制造。 EtherCAT: 以其极高的性能、低成本和灵活的网络拓扑而闻名，常用于运动控制和高速同步应用。 Modbus TCP/IP: 虽然Modbus最初是一种串行通信协议，但其TCP/IP版本已成为工业以太网上的事实标准，因其简单易用而广受欢迎。 串行通信协议 (Serial Communication Protocols): 传统的通信方式，仍广泛应用于一些老旧设备或简单应用。 RS-232: 点对点通信，传输距离短，速度较低。 RS-485: 支持多点通信，传输距离更远，抗干扰能力强，是许多现场总线的基础。 Modbus RTU/ASCII: 基于RS-485或RS-232的Modbus协议，因其简单和开放性而历久弥新。 3. 网络拓扑 (Network Topology): 这是网络中设备连接的“物理布局”。常见的工业网络拓扑包括： 星型 (Star): 所有设备连接到中心节点（如交换机），易于管理和故障隔离，但中心节点故障会导致整个网络瘫痪。 总线型 (Bus): 所有设备串联在一条主干线上，结构简单，成本低，但故障点容易影响整个网络。 环型 (Ring): 设备首尾相连形成闭环，通常具备冗余功能，一条链路故障时可以切换到另一条链路，提高可靠性。 树型 (Tree): 结合了星型和总线型的特点，形成层次化的结构。 混合型 (Hybrid): 结合了多种拓扑的优点，以适应复杂的工业环境。 4. 网络设备 (Network Devices): 用于构建、连接和管理网络的硬件设备。 交换机 (Switches): 在网络层（OSI模型的第二层）根据MAC地址转发数据帧，实现设备间的高效通信。工业交换机通常具备宽温工作、高可靠性、冗余电源等特性。 路由器 (Routers): 在网络层（OSI模型的第三层）根据IP地址进行数据包的转发，连接不同的网络。 网关 (Gateways): 用于连接不同类型网络或协议的设备，实现异构网络的通信。 集线器 (Hubs): 早期的网络设备，将收到的数据帧广播给所有连接的设备，效率较低，已逐渐被交换机取代。 工业通信网络的挑战与发展趋势 尽管工业通信网络已经取得了长足的进步，但仍然面临诸多挑战： 实时性与确定性: 许多工业过程对数据的传输时效性要求极高，必须保证数据在严格的时间窗口内到达，并具有可预测性。 可靠性与冗余: 工业环境恶劣，设备易受干扰，网络必须具备高度的可靠性和容错能力，防止单点故障影响生产。 安全性: 随着网络化程度的提高，工业控制系统面临网络攻击的风险，需要采取有效的安全措施保护关键基础设施。 集成与互操作性: 不同厂商、不同协议的设备和系统如何实现有效的集成与互操作，是一个长期存在的挑战。 成本与维护: 部署和维护复杂的工业网络系统需要大量的投入。 当前，工业通信网络正朝着以下方向发展： 工业物联网 (IIoT): 将传感器、设备、系统与互联网连接，实现海量数据的采集、分析和应用，驱动更高级别的智能化。 TSN (Time-Sensitive Networking): 致力于在标准以太网上实现高精度、确定性的时间同步和数据传输，有望统一各种实时以太网协议。 5G 通信: 凭借其高带宽、低延迟和海量连接的特性，为无线工业通信、远程控制和移动应用提供了前所未有的可能性。 人工智能 (AI) 与机器学习 (ML): 应用于网络故障预测、性能优化、异常检测和安全防护，提升网络的智能化水平。 边缘计算 (Edge Computing): 将数据处理能力推向网络边缘，减少对云端的依赖，提高实时性和响应速度，尤其适用于需要快速决策的工业场景。 掌握工业通信网络，就是掌握工业自动化和智能化的未来 理解工业通信网络的原理、技术和发展趋势，对于工业自动化工程师、电气工程师、 IT专业人士，乃至对制造业转型升级感兴趣的读者来说，都至关重要。它不仅是解决实际工程问题的基础，更是把握未来工业发展方向的钥匙。通过对这些基础知识的系统学习和深入理解，您将能更有效地设计、部署、管理和优化工业通信网络，为企业的数字化转型和智能化生产奠定坚实的基础，从而在日益激烈的市场竞争中取得优势。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在自动化领域摸爬滚打多年的工程师，我一直深知扎实的理论基础和丰富的实践经验同等重要。在接触了无数技术资料后，能够让我真正眼前一亮，并愿意花时间去深入研读的书籍并不多。而最近拿到手的一本关于西门子工业通信网络的著作，虽然我还没有来得及细致钻研，但从它沉甸甸的质感和出版社的专业度来看，就已经让我对其中的内容充满了期待。我尤其看重的是它能否在理论讲解的深度上有所突破，是否能像一位经验丰富的老前辈，娓娓道来那些隐藏在复杂技术背后的逻辑和设计思路。毕竟，很多时候，死记硬背的参数和命令并不能解决实际问题，只有理解了“为什么”，才能灵活运用“怎么做”。我希望这本书能够提供一些我之前未曾接触过的视角，或许是关于通信协议在不同工业场景下的优化策略，又或者是针对一些经典故障的非典型性排查思路。如果它能将一些晦涩的概念用通俗易懂的比喻来解释，或者通过大量的图示和流程图来辅助理解，那就更加完美了。这本书就像一块未经雕琢的璞玉，我相信只要用心去挖掘，一定能从中汲取到宝贵的养分，为我今后的工作注入新的活力。

评分☆☆☆☆☆

最近因为工作需要，我开始涉足西门子工业通信领域，而一本讲解组态编程与故障诊断的书籍，自然而然地成为了我案头的重要参考。虽然我尚未完全消化书中的所有内容，但从初步翻阅的印象来看，这本书的编排逻辑清晰，章节过渡自然，似乎为初学者搭建了一个相对完善的学习路径。我最期待的部分是关于组态编程的实操指导，毕竟理论知识的学习总是需要与实际操作相结合才能真正转化为能力。我希望书中能够包含详细的步骤说明，最好是能够结合具体的项目案例，一步步带领读者完成组态过程。例如，如何有效地规划网络拓扑结构，如何进行IP地址的分配与管理，以及如何配置各种通信协议（如PROFINET、PROFIBUS等）以便实现设备间的数据交换。同时，对于故障诊断这一环节，我更看重的是其系统性和启发性。我希望它不仅能列举出常见的故障现象和对应的解决方法，更能教会读者如何运用逻辑思维去分析问题，如何通过网络抓包、日志分析等手段来定位根源。如果书中还能提供一些调试技巧和工具的使用方法，那就更能解决我当前面临的一些实际困境了。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期在生产一线工作的技术人员，我深切体会到稳定可靠的工业通信网络对于整个生产流程的重要性。尤其是在我们这种24小时连续生产的环境下，任何一点通信的“卡顿”都可能导致巨大的经济损失。因此，一本能够深入浅出地讲解西门子工业通信网络组态编程与故障诊断的书籍，对我来说具有极高的价值。我特别关注书中关于网络冗余和安全方面的论述。毕竟，在关键任务的工业场景中，网络的容错能力和抵御外部干扰的能力至关重要。我希望书中能够详细阐述如何设计具有高可用性的通信网络，例如如何利用冗余技术来实现无缝切换，以及如何通过防火墙、VPN等手段来保障网络数据的安全。此外，对于故障诊断，我更希望书中能够提供一些“前人经验”，例如针对特定设备的常见通信故障，或者在异常工况下可能出现的通信问题，并给出切实可行的排查方法。如果书中还能包含一些实际的案例分析，能够让我看到书中知识如何在真实环境中得到应用，那就更好了。

评分☆☆☆☆☆

在接触到这本关于西门子工业通信网络的著作之前，我对这一领域的理解还停留在比较基础的层面。很多时候，在实际工作中遇到通信问题，我往往只能凭借经验和运气去尝试解决。而这本书的出现，让我看到了系统学习和深入理解这一领域的机会。我尤其被书中“故障诊断”这个词所吸引，因为这正是我目前最迫切需要提升的技能。我期望这本书能够系统地介绍各种故障发生的可能性，从物理层面的线路问题，到协议层面的配置错误，再到软件层面的驱动冲突，能够有一个全面的梳理。更重要的是，我希望它能教会我一套科学的排查方法论，而不是简单地罗列一些“如果出现A，就尝试B”的技巧。我希望它能引导我学会观察、分析、假设、验证，从而独立解决更为复杂和棘手的通信故障。如果书中能够提供一些实用的调试工具的介绍和使用教程，或者一些能够帮助我快速定位问题的“捷径”方法，那么这本书的价值在我心中将大大提升。

评分☆☆☆☆☆

作为一名即将步入工业自动化领域的学生，我对西门子工业通信网络的了解还非常有限，但随着学习的深入，我越来越意识到掌握这方面的知识是多么关键。因此，我非常期待这本新书。我尤其希望能从书中学习到关于网络组态编程的规范化操作和最佳实践。我希望它能详细讲解如何根据不同的应用场景，设计出高效、稳定且易于维护的通信网络。例如，对于一个大型的生产线，如何合理地规划PROFINET的拓扑结构，如何进行IP地址的划分，以及如何配置IO设备和PLC之间的通信。此外，我也对书中关于故障诊断的部分充满好奇。我希望它能像一位循循善诱的老师，耐心地教导我如何去识别和分析各种通信故障，如何利用调试工具来诊断问题，并且最终能够独立解决它们。如果书中能够提供一些图文并茂的示例，能够让我直观地理解书中讲解的内容，那将是非常有帮助的。这本书就像一扇窗户，我希望通过它，能够窥探到工业通信网络更深邃的奥秘。