第1章 工业网络与现场总线概述 2
1.1 现场总线的产生与发展 2
1.1.1 现场总线的定义 3
1.1.2 现场总线的产生 3
1.1.3 现场总线的现状 7
1.1.4 现场总线的发展 9
1.1.5 现场总线的特点 10
1.2 工业网络与现代企业网络 12
1.2.1 工业网络的定义 12
1.2.2 工业以太网的定义 13
1.2.3 现代企业网络系统的结构 14
1.2.4 多种工业控制网络的集成 16
1.2.5 现场总线的各种标准 19
课后练习与思考 20

第2章 计算机网络通信基础 21
2.1 组织与结构 21

2.1.1 拓扑结构 22
2.1.2 节点与地址 24
2.1.3 传输介质 27
2.2 数据通信 32
2.2.1 数据通信的基本概念 33
2.2.2 数据编码技术 35
2.2.3 数据传输技术 42
2.2.4 多路复用技术 45
2.2.5 数据交换技术 47


2.3 通信协议 50
2.3.1 通信协议的基本概念 50
2.3.2 媒体访问控制 52
2.3.3 差错控制技术 56

2.4 计算机网络体系结构 60
2.4.1 计算机网络体系结构的定义 60
2.4.2 OSI参考模型 61
2.4.3 TCP/IP参考模型 64
2.4.4 OSI参考模型和TCP/IP参考模型的比较 65

课后练习与思考 66


第3章 典型现场总线技术 68
3.1 典型串行通信接口 70
3.1.1 RS232/RS232C通信接口 70
3.1.2 RS485与RS422 74


3.2 PROFIBUS与PROFINET 76
3.2.1 PROFIBUS 76
3.2.2 PROFINET 84

3.3 CCLink与CCLink IE 88
3.3.1 CCLink 88
3.3.2 CCLink IE 91


3.4 CAN与DeviceNet 93
3.4.1 CAN总线 93
3.4.2 DeviceNet 98
3.5 EtherCAT 105
3.6 OPC技术介绍 106

课后练习与思考 111



下篇 实 战 篇

项目一 基于S7300 PLC 的污水处理厂升级改造 114
项目背景及要求 114
一、项目背景 115
二、项目要求 115
项目准备 117
一、认识S7300 PLC 117
二、STEP7 V5.5基本操作 119
三、ET200远程I/O模块 121
四、MM4/G120C变频器 123
项目演练 131
一、S7300 PLC 与远程I/O之间的DP通信 132
二、S7300 PLC 与MM440之间的DP通信 137
三、S7300 PLC与G120之间的PN通信 141


项目实战 146
一、网络结构图设计 146
二、STEP7网络组态 147
三、编程与调试 148
项目拓展：如何在STEP7中添加 GSD文件？ 150
一、什么是GSD文件？ 150
二、如何添加GSD文件？ 150
项目二 基于多个S7系列PLC的钢厂改建与升级 152
项目背景及要求 152
一、项目背景 152
二、项目要求 153


项目准备 153
一、MPI通信 154
二、PROFIBUSDP通信 154
三、PROFINET通信 156
四、S7系列通信处理器模块 157


项目演练 158
一、两台S7300 PLC之间的MPI通信 158
二、两台S7300 PLC之间的DP通信 162
三、两台S7300 PLC之间的PROFINET通信 168
四、S7300与S7400 PLC之间的PROFINET通信 172

项目实战 174

一、网络结构设计 175
二、STEP7硬件与网络组态 175


三、编程与调试 177
项目拓展：西门子冗余系统简介 180
一、冗余的概念 180
二、西门子PLC硬冗余系统 181
三、西门子PLC软冗余系统 184


项目三 基于TIA Portal的自动检测生产线的设计与调试 190
项目背景及要求 190
一、项目背景 190
二、项目要求 191

项目准备 191
一、认识S71200 PLC 191
二、TIA博途V13基本使用方法 195
三、SPIDER67网关及I/O模块 200


项目演练 202
一、S7300 PLC与SPIDER67之间的PN通信 202
二、S71200 PLC与SPIDER67之间的PN通信 204
三、S7300与S71200 PLC之间的PN通信 206


项目实战 209
一、网络结构图设计 209
二、TIA博途网络组态 209
三、编程与调试 210


项目拓展：快速工业APP生成 213
一、宜科工业APP快速开发套件概述 213
二、WorkBench及配套应用组件简介 213

参考文献 216