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(jì)算機(jī)、PLC到現(xiàn)場(chǎng)的I／O設(shè)備、驅(qū)動(dòng)設(shè)備和人機(jī)界面，網(wǎng)絡(luò)通信無(wú)處不在。西門子是自動(dòng)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(chǎng)總線國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。PROFIBUS已經(jīng)有兩千多萬(wàn)個(gè)節(jié)點(diǎn)投入運(yùn)行。本書對(duì)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(jìn)行了全面的介紹。對(duì)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(shí)踐，以當(dāng)前應(yīng)用最廣的PROFIBUS-DP和工業(yè)以太網(wǎng)為重點(diǎn)。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?jǐn)?shù)據(jù)通信、S7基本通信和S7通信。第15章介紹了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信和s7路由，對(duì)其他應(yīng)用較少的通信方式作了簡(jiǎn)要的介紹。本書對(duì)實(shí)現(xiàn)通信最關(guān)鍵的問(wèn)題——組態(tài)與編程作了詳細(xì)的介紹。全書的內(nèi)容建立在硬件實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，隨書光盤提供了上百個(gè)通信例程，絕大多數(shù)例程經(jīng)過(guò)硬件實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，“書中對(duì)例程的組態(tài)過(guò)程、通信程序和驗(yàn)證通信的方法作了詳細(xì)的說(shuō)明?！?。讀者可以一邊看書，一邊用STEP7打開相應(yīng)的例程，通過(guò)例程了解組態(tài)和編程的方法。本書介紹的方法具有很強(qiáng)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(shí)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(shí)做一些硬件實(shí)驗(yàn)。

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(diǎn)是應(yīng)用最廣的PROFIBUS-DP和工業(yè)以太網(wǎng)，對(duì)MPI、AS-i、PROFIBUS-PA、OPC也作了詳細(xì)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(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了實(shí)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(gè)通信例程，絕大多數(shù)例程經(jīng)過(guò)硬件實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)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(shí)現(xiàn)方法?！　⊥ㄐ诺墓收显\斷是現(xiàn)場(chǎng)維修的難點(diǎn)。《西門子工業(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(shí)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(jī)界面、WinCC顯示故障消息的方法，包括一種功能強(qiáng)大、使用簡(jiǎn)單方便的故障診斷和顯示的方法?！　〕死蹋S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(cè)?！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(jì)算機(jī)通信的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)　　1.1.1　開放系統(tǒng)互連模型　　1.1.2　IEEE802標(biāo)準(zhǔn)　　1.1.3　現(xiàn)場(chǎng)總線及其國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)　1.2　SIMATIC通信網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介　　1.2.1　全集成自動(dòng)化　　1.2.2　SIMATIC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與通信服務(wù)簡(jiǎn)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(jiǎn)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(biāo)準(zhǔn)DP從站通信的組態(tài)　　3.1.1　項(xiàng)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(guò)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(jì)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)　　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(shí)驗(yàn)　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(guò)S7連接控制和監(jiān)視遠(yuǎn)程PLC的運(yùn)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(yàn)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(xiàng)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(xiàng)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(diǎn)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(jìn)行診斷　　6.1.1　用S7-300CPU的LED進(jìn)行診斷　　6.1.2　用S7-400CPU的LED進(jìn)行診斷　　6.1.3　用DP從站的LED進(jìn)行診斷　6.2　使用STEP7進(jìn)行診斷　　6.2.1　故障診斷的步驟　　6.2.2　使用可訪問(wèn)節(jié)點(diǎn)和在線功能進(jìn)行診斷　　6.2.3　使用快速視圖進(jìn)行診斷　　6.2.4　使用DP從站的模塊信息進(jìn)行診斷　　6.2.5　使用診斷視圖進(jìn)行診斷　　6.2.6　使用CPU的模塊信息進(jìn)行診斷　6.3　使用通信塊的輸出參數(shù)進(jìn)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(shí)驗(yàn)　　6.4.3　使用OB86和OB82的局部變量進(jìn)行診斷　6.5　使用PROFIBUS通信處理器進(jìn)行診斷　　6.5.1　使用PLC的PROFIBUSCP進(jìn)行診斷　　6.5.2　PROFIBUSCP的典型故障與可能的原因　　6.5.3　使用計(jì)算機(jī)的通信處理器進(jìn)行診斷　6.6　使用專用硬件進(jìn)行測(cè)試與診斷　　6.6.1　診斷中繼器簡(jiǎn)介　　6.6.2　硬件組態(tài)與診斷的準(zhǔn)備工作　　6.6.3　用拓?fù)滹@示視圖診斷網(wǎng)絡(luò)故障　　6.6.4　BT200總線測(cè)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(shí)驗(yàn)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(jiǎn)介附錄3　例程說(shuō)明參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：通過(guò)全集成自動(dòng)化，可以實(shí)現(xiàn)從輸入物流到輸出物流整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的統(tǒng)一協(xié)同自動(dòng)化，實(shí)施完整的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化解決方案。全集成自動(dòng)化集高度的集成統(tǒng)一性和開放性于一身，標(biāo)準(zhǔn)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(shí)現(xiàn)了橫向和縱向信息集成。從最初的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，工程與實(shí)施，到安裝與調(diào)試，運(yùn)行與維護(hù)，以至系統(tǒng)升級(jí)改造，TIA使企業(yè)在整個(gè)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(xiàng)目成本。此外，TIA還能縮短產(chǎn)品上市和系統(tǒng)投入運(yùn)行的時(shí)間，從而全面增強(qiáng)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。全集成自動(dòng)化具有3個(gè)典型的特征：1．統(tǒng)一的組態(tài)和編程STEP7是全集成自動(dòng)化的基礎(chǔ)，在STEP7中，用項(xiàng)目來(lái)管理一個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)的硬件和軟件。STEP7用SIMATIC管理器對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行集中管理，它可以方便地瀏覽SIMATICS7、M7、C7和WinAC的數(shù)據(jù)。實(shí)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(lái)調(diào)用編程、組態(tài)等工程工具，包括用于項(xiàng)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(tái)，所有軟件組件都訪問(wèn)同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。這種統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)管理機(jī)制，不僅可以減少系統(tǒng)開發(fā)的費(fèi)用，還可以減少出錯(cuò)的概率，提高系統(tǒng)診斷的效率。各軟件可以通過(guò)全局變量共享一個(gè)統(tǒng)一的符號(hào)表，在STEP7中定義的變量，通過(guò)內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)，可以被HMI（人機(jī)界面）的組態(tài)軟件使用。因此，在一個(gè)項(xiàng)目中，只需在一點(diǎn)對(duì)變量進(jìn)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(cuò)誤。即使多人同時(shí)在項(xiàng)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(guò)網(wǎng)絡(luò)，向下傳輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)傳感器、執(zhí)行器和驅(qū)動(dòng)器。

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