西門子工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)組態(tài)編程與故障診斷

前言

工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)不可缺少的重要組成部分，從計算機、PLC到現(xiàn)場的I／O設(shè)備、驅(qū)動設(shè)備和人機界面，網(wǎng)絡(luò)通信無處不在。西門子是自動化領(lǐng)域最大的供應(yīng)商，該公司支持的：PROFIBUS、PROFINET和AS-i已成為IEC現(xiàn)場總線國際標準和我國的國家標準。PROFIBUS已經(jīng)有兩千多萬個節(jié)點投入運行。本書對西門子工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、通信協(xié)議、通信服務(wù)和通信的組態(tài)與編程進行了全面的介紹。對通信中常用的一些基本概念和名詞也作了介紹。本書緊密結(jié)合工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用實踐，以當前應(yīng)用最廣的PROFIBUS-DP和工業(yè)以太網(wǎng)為重點。第2章介紹了PROFIBUS的硬件與通信協(xié)議，第3章介紹了DP主站與ET200、智能從站、變頻器和直流調(diào)速裝置等設(shè)備之間的主從通信，以及通信處理器在主從通信中的應(yīng)用。第4章介紹了基于PROFIBUs的S7通信和FDL通信，第5章介紹了直接數(shù)據(jù)交換通信和DP通信的特殊應(yīng)用。第6～8章介紹了PROFIBUS通信的故障診斷與顯示的方法。第9章介紹了PROFIBUS-PA，第10章介紹了基于工業(yè)以太網(wǎng)的S5兼容通信和S7通信，第11章介紹了PROFINET通信與工業(yè)以太網(wǎng)的故障診斷。第12章介紹了AS-i，第13章介紹了OPC通信，第14章介紹了MPI的全局數(shù)據(jù)通信、S7基本通信和S7通信。第15章介紹了點對點通信和s7路由，對其他應(yīng)用較少的通信方式作了簡要的介紹。本書對實現(xiàn)通信最關(guān)鍵的問題——組態(tài)與編程作了詳細的介紹。全書的內(nèi)容建立在硬件實驗的基礎(chǔ)上，隨書光盤提供了上百個通信例程，絕大多數(shù)例程經(jīng)過硬件實驗的驗證，“書中對例程的組態(tài)過程、通信程序和驗證通信的方法作了詳細的說明?！薄Ｗx者可以一邊看書，一邊用STEP7打開相應(yīng)的例程，通過例程了解組態(tài)和編程的方法。本書介紹的方法具有很強的可操作性，讀者可以根據(jù)書中介紹的組態(tài)的步驟和方法，同時參考光盤中的例程，做組態(tài)和編程的練習(xí)，這樣可以較快地掌握通信網(wǎng)絡(luò)的組態(tài)和編程方法。有條件的讀者可以在看書的同時做一些硬件實驗。

內(nèi)容概要

　　《西門子工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)組態(tài)編程與故障診斷》全面介紹了西門子工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、通信協(xié)議、通信服務(wù)和通信的組態(tài)編程與故障診斷。重點是應(yīng)用最廣的PROFIBUS-DP和工業(yè)以太網(wǎng)，對MPI、AS-i、PROFIBUS-PA、OPC也作了詳細介紹?！　　段鏖T子工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)組態(tài)編程與故障診斷》建立在大量實驗的基礎(chǔ)上，詳細介紹了實現(xiàn)通信最關(guān)鍵的組態(tài)和編程方法，隨書光盤有上百個通信例程，絕大多數(shù)例程經(jīng)過硬件實驗的驗證。讀者根據(jù)正文介紹的通信系統(tǒng)的組態(tài)步驟和方法，參考光盤中的例程作組態(tài)和編程練習(xí)，可以較快地掌握網(wǎng)絡(luò)通信的實現(xiàn)方法?！　⊥ㄐ诺墓收显\斷是現(xiàn)場維修的難點?！段鏖T子工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)組態(tài)編程與故障診斷》用約三分之一的篇幅和大量的實例，系統(tǒng)地介紹了網(wǎng)絡(luò)通信的故障診斷方法、診斷數(shù)據(jù)的分析方法，和用人機界面、WinCC顯示故障消息的方法，包括一種功能強大、使用簡單方便的故障診斷和顯示的方法。　　除了例程，隨書光盤還提供了西門子用于通信的軟件和大量的中英文用戶手冊?！段鏖T子工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)組態(tài)編程與故障診斷》各章配有適量的練習(xí)題，可供工程技術(shù)人員和維修人員自學(xué)，和作為大專院校、培訓(xùn)班的教材或參考書。

書籍目錄

前言第1章　概述　1.1　計算機通信的國際標準　　1.1.1　開放系統(tǒng)互連模型　　1.1.2　IEEE802標準　　1.1.3　現(xiàn)場總線及其國際標準　1.2　SIMATIC通信網(wǎng)絡(luò)簡介　　1.2.1　全集成自動化　　1.2.2　SIMATIC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與通信服務(wù)簡介　　1.2.3　學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)通信的建議　1.3　練習(xí)題第2章　PROFIBUS的硬件組成與通信協(xié)議　2.1　PROFIBUS的結(jié)構(gòu)與硬件　　2.1.1　PROFIBUS簡介　　2.1.2　PROFIBUS的物理層　　2.1.3　PROFIBUS-DP設(shè)備的分類　　2.1.4　PROFIBUS通信處理器　　2.1.5　ET200　　2.1.6　其他網(wǎng)絡(luò)部件與GSD文件　2.2　PROFIBUS的通信協(xié)議　　2.2.1　PROFIBUS的數(shù)據(jù)鏈路層　　2.2.2　PROFIBUS-DP　　2.2.3　PROFIBUS的通信服務(wù)　2.3　練習(xí)題第3章　PROFIBUS-DP主從通信　3.1　主站與標準DP從站通信的組態(tài)　　3.1.1　項目的生成與硬件組態(tài)　　3.1.2　PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)的組態(tài)　　3.1.3　主站與ET200通信的組態(tài)　　3.1.4　主站通過EM277與S7-200通信的組態(tài)　3.2　DP主站與智能從站通信的組態(tài)與編程　　3.2.1　DP主站與智能從站主從通信的組態(tài)　　3.2.2　設(shè)計驗證通信的程序　　3.2.3　用SFC14和SFC15傳輸一致性數(shù)據(jù)　3.3　PLC與變頻器DP通信的組態(tài)與編程　　3.3.1　S7-300與SIMOVERTMASTERDRIVES通信的組態(tài)　　3.3.2　SIMOVERTMASTERDRIVESDP通信的數(shù)據(jù)區(qū)結(jié)構(gòu)　　3.3.3　S7-300與SIMOVERTMASTERDRIVES的DP通信實驗　　3.3.4　S7-300與MM440變頻器的DP通信　　3.3.5　S7-300與其他廠家變頻器的DP通信　3.4　S7PLC與西門子直流調(diào)速裝置的DP通信　　3.4.1　系統(tǒng)組態(tài)與直流調(diào)速裝置參數(shù)設(shè)置　　3.4.2　S7PLC與直流調(diào)速裝置通信的實驗　3.5　通信處理器在主從通信中的應(yīng)用　　3.5.1　通信處理器作DP從站　　3.5.2　主站和從站均為通信處理器的DP通信　　3.5.3　CP342-5作DP主站　　3.5.4　使用FC4控制PROFIBUSCP的DP網(wǎng)絡(luò)　3.6　練習(xí)題第4章　基于PROFIBUS的S7通信與FDL通信　4.1　S7通信　　4.1.1　S7通信概述　　4.1.2　CPU與CP的S7通信功能　4.2　基于PROFIBUS的單向S7通信　　4.2.1　CPU集成的DP接口的S7單向通信　　4.2.2　使用通信處理器的S7單向通信　　4.2.3　與連接有關(guān)的操作　4.3　基于PROFIBUS的雙向S7通信　　4.3.1　使用USEND/URCV的S7通信　　4.3.2　使用BSEND/BRCV的S7通信　　4.3.3　CP443-5在S7通信中的應(yīng)用　4.4　通過S7連接控制和監(jiān)視遠程PLC的運行模式　4.5　同一DP主站系統(tǒng)的FDL通信　　4.5.1　FDL通信的基本概念　　4.5.2　硬件組態(tài)與FDL連接組態(tài)　　4.5.3　編寫驗證通信的程序　　4.5.4　S7-300之間的FDL通信　4.6　不同DP主站系統(tǒng)和不同項目的FDL通信　　4.6.1　不同DP主站系統(tǒng)的FDL通信　　4.6.2　不同項目的FDL通信　4.7　其他FDL通信方式的組態(tài)與編程　　4.7.1　自由第二層FDL通信　　4.7.2　廣播方式的FDL通信　　4.7.3　多點傳送方式的FDL通信　4.8　練習(xí)題第5章　PROFIBUS-DP通信的其他應(yīng)用　5.1　直接數(shù)據(jù)交換通信的組態(tài)　　5.1.1　直接數(shù)據(jù)交換通信　　5.1.2　直接數(shù)據(jù)交換通信的組態(tài)　　5.1.3　ET200發(fā)送數(shù)據(jù)給智能從站　　5.1.4　DP從站發(fā)送數(shù)據(jù)到其他DP主站　5.2　PROFIBS-DP通信的其他應(yīng)用　　5.2.1　智能從站觸發(fā)主站的硬件中斷　　5.2.2　一組從站的輸出同步與輸入凍結(jié)　　5.2.3　用SFC12激活和禁止DP從站　　5.2.4　PROFIBUS子網(wǎng)的恒定總線周期　5.3　練習(xí)題第6章　使用STEP7和硬件診斷PROFIBUS通信的故障　6.1　使用設(shè)備上的LED進行診斷　　6.1.1　用S7-300CPU的LED進行診斷　　6.1.2　用S7-400CPU的LED進行診斷　　6.1.3　用DP從站的LED進行診斷　6.2　使用STEP7進行診斷　　6.2.1　故障診斷的步驟　　6.2.2　使用可訪問節(jié)點和在線功能進行診斷　　6.2.3　使用快速視圖進行診斷　　6.2.4　使用DP從站的模塊信息進行診斷　　6.2.5　使用診斷視圖進行診斷　　6.2.6　使用CPU的模塊信息進行診斷　6.3　使用通信塊的輸出參數(shù)進行診斷　6.4　中斷組織塊在故障診斷中的應(yīng)用　　6.4.1　與DP通信有關(guān)的中斷組織塊　　6.4.2　與DP通信有關(guān)的中斷組織塊的實驗　　6.4.3　使用OB86和OB82的局部變量進行診斷　6.5　使用PROFIBUS通信處理器進行診斷　　6.5.1　使用PLC的PROFIBUSCP進行診斷　　6.5.2　PROFIBUSCP的典型故障與可能的原因　　6.5.3　使用計算機的通信處理器進行診斷　6.6　使用專用硬件進行測試與診斷　　6.6.1　診斷中繼器簡介　　6.6.2　硬件組態(tài)與診斷的準備工作　　6.6.3　用拓撲顯示視圖診斷網(wǎng)絡(luò)故障　　6.6.4　BT200總線測試儀的應(yīng)用　6.7　練習(xí)題第7章　PROFIBUS通信故障診斷的編程與實驗第8章　故障診斷信息的顯示第9章　PROFIBUS-PA第10章　工業(yè)以太網(wǎng)第11章　PROFINET第12章　AS-i網(wǎng)絡(luò)通信第13章　OPC通信第14章　MPI網(wǎng)絡(luò)通信第15章　其他通信網(wǎng)絡(luò)與通信服務(wù)附錄1　常用縮寫詞附錄2　隨書光盤內(nèi)容簡介附錄3　例程說明參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：通過全集成自動化，可以實現(xiàn)從輸入物流到輸出物流整個生產(chǎn)過程的統(tǒng)一協(xié)同自動化，實施完整的生產(chǎn)現(xiàn)場自動化解決方案。全集成自動化集高度的集成統(tǒng)一性和開放性于一身，標準化的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，統(tǒng)一的編程組態(tài)環(huán)境和高度一致的數(shù)據(jù)集成，使TIA為企業(yè)實現(xiàn)了橫向和縱向信息集成。從最初的規(guī)劃與設(shè)計，工程與實施，到安裝與調(diào)試，運行與維護，以至系統(tǒng)升級改造，TIA使企業(yè)在整個生命周期中獲得最高的生產(chǎn)力和產(chǎn)品質(zhì)量，并顯著降低項目成本。此外，TIA還能縮短產(chǎn)品上市和系統(tǒng)投入運行的時間，從而全面增強企業(yè)的核心競爭力。全集成自動化具有3個典型的特征：1．統(tǒng)一的組態(tài)和編程STEP7是全集成自動化的基礎(chǔ)，在STEP7中，用項目來管理一個自動化系統(tǒng)的硬件和軟件。STEP7用SIMATIC管理器對項目進行集中管理，它可以方便地瀏覽SIMATICS7、M7、C7和WinAC的數(shù)據(jù)。實現(xiàn)STEP7各種功能所需的SIMATIC軟件工具都集成在STEP7中。STEP7使系統(tǒng)具有統(tǒng)一的組態(tài)和編程方式，統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)通信方式?？梢杂肧IMATIC管理器來調(diào)用編程、組態(tài)等工程工具，包括用于項目的創(chuàng)建、管理、保存和歸檔等基本應(yīng)用程序。2．統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理以STEP7為操作平臺，所有軟件組件都訪問同一個數(shù)據(jù)庫。這種統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫管理機制，不僅可以減少系統(tǒng)開發(fā)的費用，還可以減少出錯的概率，提高系統(tǒng)診斷的效率。各軟件可以通過全局變量共享一個統(tǒng)一的符號表，在STEP7中定義的變量，通過內(nèi)部數(shù)據(jù)庫，可以被HMI（人機界面）的組態(tài)軟件使用。因此，在一個項目中，只需在一點對變量進行輸入和修改。這不僅降低了系統(tǒng)集成的工作量，而且可以避免出現(xiàn)錯誤。即使多人同時在項目中工作，也可以有效地保證數(shù)據(jù)的一致性。在工程系統(tǒng)中定義的參數(shù)，可以通過網(wǎng)絡(luò)，向下傳輸?shù)浆F(xiàn)場傳感器、執(zhí)行器和驅(qū)動器。

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