本书紧贴现场总线的应用实践，以PROFIBUS-DP和工业以太网为主，重点介绍了使用方法和应用场景，最后还加入了工业互联网的内容。本书作者以新工科人才培养体系为导向，以“立足基本理论，注重创新方法，体现综合应用”为指导思想，以“强化动手能力、激发创新意识、培养工程素养”为落脚点，编写了全书的内容。第1章介绍了现场总线的基本概念；第2章主要介绍了工业串行通信的基础知识，特别介绍了EIA485的内容；第3章介绍了现场总线PROFIBUS的协议体系和工作原理；第4章主要介绍了西门子博途软件的基本使用方法；第5章以PROFIBUS-DP为主，介绍了PROFIBUS的组网技术；第6章详细介绍了西门子公司工业以太网及PROFINET技术的原理；第7章介绍了西门子公司工业以太网的组网技术；第8章介绍了西门子公司OPC技术；第9章介绍了基于现场总线的人机界面技术；第10章介绍了现场总线应用系统的设计方法和设计过程，并给出了两个案例；第11章主要介绍了工业互联网的体系结构及常见的工业互联网平台。
本书可作为普通高校电气、自动化、物联网等专业的教材，也可供自动控制工程等领域的工程技术人员阅读使用。
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前言
二维码对应的实例组态一览表
第1章 现场总线技术概述
1.1 现场总线的诞生
1.1.1 自动化技术的发展历程
1.1.2 现场总线的定义
1.1.3 现场总线的概念
1.2 企业网的结构与网络化控制的功能模型
1.3 现场总线的主流技术与IEC
1.3.1 IEC
1.3.2 主流现场总线介绍
1.4 现场总线的特点、现状与发展
1.4.1 现场总线的特点与优点
1.4.2 现场总线的现状
1.4.3 现场总线的发展
1.5 西门子公司工业通信网络简介
1.5.1 西门子公司工业通信协议
1.5.2 西门子公司现场总线的组态软件
习题
第2章 工业串行通信原理
2.1 工业串行通信简介
2.2 串行通信的基础知识
2.2.1 串行通信的概念
2.2.2 串行通信的数据帧
2.2.3 同步通信与异步通信
2.2.4 串行通信的全双工和半双工方式
2.2.5 数据传输速率与传输距离
2.2.6 差错检验
2.2.7 数据的编码
2.3 工业串行通信与EIA
2.3.1 工业控制中的串行通信特点
2.3.2 EIA485的接口电路与电气特性
2.3.3 EIA485的半双工与全双工连接
2.4 串行通信的总线控制方式
2.4.1 串行总线的结构
2.4.2 串行通信的总线控制方式
习题
第3章 现场总线PROFIBUS通信原理
3.1 现场总线PROFIBUS的通信模型
3.1.1 PROFIBUS协议的概况
3.1.2 PROFIBUS的通信模型简介
3.1.3 PROFIBUS的组成
3.1.4 PROFIBUS的通信方式简介
3.2 PROFIBUS的物理层
3.2.1 PROFIBUS-FMS/DP的物理层
3.2.2 PROFIBUS-PA的物理层
3.3 PROFIBUS的数据链路层
3.3.1 PROFIBUS数据链路层简介
3.3.2 PROFIBUS数据链路层提供的数据传输服务
3.3.3 FMA层用户与接口
3.3.4 数据链路层的令牌管理
3.3.5 数据链路层的主从网络原理
3.3.6 循环与响应时间
3.3.7 出错控制
3.3.8 站点内的定时器和计数器
3.3.9 帧
3.4 PROFIBUS-FMS的应用层与用户接口
3.4.1 PROFIBUS-FMS的通信模型
3.4.2 通信关系
3.4.3 PROFIBUS-FMS的通信对象与通信字典
3.4.4 PROFIBUS-FMS服务
3.4.5 低层接口
3.4.6 网络管理
3.4.7 FMS行规
3.5 PROFIBUS-DP/PA的用户接口与行规
3.5.1 PROFIBUS-DP/PA通信协议的模型
3.5.2 PROFIBUS-DP的服务功能
3.5.3 直接数据链路映像程序
3.5.4 电子设备数据文件
3.5.5 DP行规
3.5.6 PA行规
习题
第4章 西门子博途（TIA Portal）软件介绍
4.1 TIA Portal的启动和退出
4.2 TIA Portal V15用户界面的视图
4.3 创建新项目
4.4 保存项目
4.5 TIA Portal V15的硬件和网络编辑器
4.6 添加CPU与更换CPU
4.7 变量表的创建
4.8 程序的上电与下载
习题
第5章 现场总线PROFIBUS组网技术
5.1 PROFIBUS组网技术简介
5.2 PROFIBUS-DP主站与被动从站之间的通信
5.2.1 S7-300/400和ET200M/S的PROFIBUS-DP通信
5.2.2 S7-300/400和S7-200的PROFIBUS-DP通信
5.2.3 S7-1200与ET200S的PROFIBUS-DP通信
5.3 PROFIBUS-DP主站与智能从站之间的通信
5.3.1 S7-300/400之间的PROFIBUS-DP不打包通信
5.3.2 S7-300/400之间的PROFIBUS-DP打包通信
5.4 基于PROFIBUS-DP连接的直接数据交换通信
5.4.1 直接数据交换用于从站之间通信
5.4.2 直接数据交换用于多主站通信
习题
第6章 西门子公司工业以太网PROFINET原理
6.1 简介
6.2 局域网及其体系结构
6.2.1 IEEE 802模型
6.2.2 IEEE 802标准
6.2.3 CSMA/CD
6.3 以太网
6.3.1 以太网的帧结构
6.3.2 以太网的拓扑
6.3.3 以太网的发展
6.3.4 交换型以太网
6.4 TCP/IP模型
6.4.1 TCP/IP与OSI/RM参考模型
6.4.2 IP
6.4.3 TCP
6.4.4 以太网与TCP/IP
6.5 工业以太网原理
6.5.1 以太网应用于工业环境的缺陷
6.5.2 工业以太网的特点
6.5.3 工业以太网的发展趋势
6.5.4 西门子公司工业以太网
6.6 实时工业以太网PROFINET
6.6.1 PROFINET协议结构
6.6.2 PROFINET的功能范围
6.7 PROFINET IO
6.7.1 PROFINET IO简介
6.7.2 PROFINET IO与PROFIBUS-DP
6.7.3 PROFINET IO设备类型
6.7.4 PROFINET IO协议
6.7.5 PROFINET IO诊断
6.8 PROFINET CBA
6.8.1 PROFINET CBA简介
6.8.2 PROFINET CBA组件
6.8.3 PROFINET CBA互连
6.8.4 PROFINET CBA诊断
习题
第7章 西门子公司工业以太网组网技术
7.1 S7-200 PLC间的客户端/服务器端通信
7.1.1 C/S网络客户端配置
7.1.2 C/S网络服务器端配置
7.1.3 程序