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現(xiàn)場(chǎng)總線和以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，形成了全分布式控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。本書(shū)介紹了廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、化工等流程工業(yè)，智能建筑和小區(qū)，環(huán)保和水處理企業(yè)的PROFIBUS總線。主要涉及現(xiàn)場(chǎng)總線的特點(diǎn)、現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)、系統(tǒng)構(gòu)成、監(jiān)控組態(tài)軟件原理及其實(shí)際操作、現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)和以太網(wǎng)技術(shù)等。本書(shū)尤其注重與應(yīng)用技術(shù)相關(guān)的內(nèi)容，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的選型、設(shè)計(jì)和應(yīng)用操作有一定的實(shí)用價(jià)值。書(shū)中每章后附有思考題與習(xí)題，以方便讀者掌握各章的重點(diǎn)。

　　前言信息技術(shù)的飛速發(fā)展，使得自動(dòng)化領(lǐng)域也發(fā)生了深刻的技術(shù)變革，產(chǎn)生了自動(dòng)化領(lǐng)域的開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)的通信網(wǎng)絡(luò)，即現(xiàn)場(chǎng)總線控制網(wǎng)絡(luò)，形成了全分布式網(wǎng)絡(luò)集成自動(dòng)化系統(tǒng)。

　　現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(FCS)是繼分散控制系統(tǒng)(DCS)之后出現(xiàn)的新一代控制系統(tǒng)，它代表的是一種數(shù)字化到現(xiàn)場(chǎng)、網(wǎng)絡(luò)化到現(xiàn)場(chǎng)、控制功能和設(shè)備管理到現(xiàn)場(chǎng)的發(fā)展方向。現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)的應(yīng)用將大幅度降低控制系統(tǒng)的投資，能顯著提高控制質(zhì)量，明顯改善系統(tǒng)集成性、開(kāi)放性、分散性和互換性�，F(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)已經(jīng)成為當(dāng)今世界上自動(dòng)控制技術(shù)的熱現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是正在發(fā)展中的技術(shù)，正向著開(kāi)放的、統(tǒng)一的方向發(fā)展，涉及的技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。本書(shū)特別注重現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的具體應(yīng)用，如何設(shè)計(jì)基于現(xiàn)場(chǎng)總線的控制系統(tǒng)以及現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。本書(shū)以PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線為主，圍繞SIMATIC S7系統(tǒng)、TIA博途系統(tǒng)和PCS7系統(tǒng)做了具體分析，既包含必要的基本概念、硬件的工作原理，又講述了如何使用STEP7等各類(lèi)組態(tài)軟件編程及構(gòu)造PROFIBUS系統(tǒng)，以及WinCC等監(jiān)控組態(tài)軟件的使用方法和工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)。

　　編者希望通過(guò)這些論述能夠?qū)τ嘘P(guān)教學(xué)人員、設(shè)計(jì)人員和工程技術(shù)人員有所幫助，同時(shí)也能使初學(xué)者用較短時(shí)間盡快掌握現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的基本概念和相關(guān)軟、硬件的使用方法。

　　本書(shū)共分十章，第一章介紹現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的有關(guān)概念，并將DCS與現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)做了對(duì)比，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線今后的發(fā)展做了一些探討。第二章介紹有關(guān)網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識(shí)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)總線的數(shù)據(jù)通信，對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、傳輸介質(zhì)、協(xié)議模型、差錯(cuò)控制、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和互聯(lián)設(shè)備等做了分析討論。第三章講述PROFIBUS總線網(wǎng)絡(luò)的模型結(jié)構(gòu)、協(xié)議類(lèi)型、數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)、總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和總線存取控制，并討論了PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA、PROFIBUS-FMS三個(gè)兼容版本。第四章講述SIMATIC S7系統(tǒng)組成及接口設(shè)備，STEP7組態(tài)軟件編程、使用方法，并結(jié)合實(shí)例討論了實(shí)際的工程設(shè)計(jì)、調(diào)試方法。第五章講述WinCC監(jiān)控組態(tài)軟件的功能及使用方法，并結(jié)合實(shí)例加以說(shuō)明。第六章講述基于PC的PLC軟件及WinAC的功能和使用方法。第七章以水箱、鍋爐為被控對(duì)象，介紹S7-300/400 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用。第八章介紹PCS7自動(dòng)化系統(tǒng)及其在液位控制中的仿真應(yīng)用。第九章介紹TIA博途全集成自動(dòng)化軟件及其在混料罐裝置、風(fēng)力發(fā)電機(jī)變槳控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。第十章介紹以太網(wǎng)技術(shù)，包括工業(yè)以太網(wǎng)的特點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的構(gòu)成，并以西門(mén)子S7300/400為例，說(shuō)明了以太網(wǎng)的配置方法。

　　本書(shū)第一章由何鎮(zhèn)湖編寫(xiě)，第二章由劉澤祥、李媛編寫(xiě)，第三章由任俊杰編寫(xiě)，第四章由李媛編寫(xiě)，第五、六章由錢(qián)琳琳編寫(xiě)，第七章由李媛、任俊杰和錢(qián)琳琳編寫(xiě)，第八章由錢(qián)琳琳編寫(xiě)，第九章由任俊杰編寫(xiě)，第十章由李媛編寫(xiě)。作者特別感謝清華大學(xué)自動(dòng)化系王錦標(biāo)老師，王老師認(rèn)真審閱了全書(shū)，提出了十分寶貴的建議，對(duì)部分內(nèi)容做了修改，并擔(dān)任本書(shū)主審。

　　由于現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)發(fā)展很快，而本書(shū)的編者都工作在教學(xué)、、科研和工程的一線，只能在有限的時(shí)間里匆匆成稿，使書(shū)中難免會(huì)有不足之處，懇請(qǐng)讀者提出寶貴意見(jiàn)。

　　本書(shū)配有電子課件和大量相關(guān)技術(shù)資料，以方便使用本書(shū)的教師開(kāi)展課堂教學(xué)，請(qǐng)教師登錄機(jī)械工業(yè)出版社教育服務(wù)網(wǎng)：www.cmpedu.com，注冊(cè)后下載。

　　編者

前言第一章現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)概述第一節(jié) 自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展及其體系結(jié)構(gòu) 第二節(jié)DCS的結(jié)構(gòu)及其分類(lèi) 第三節(jié)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng) 第四節(jié)FCS與DCS的比較第五節(jié)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展前景思考題與習(xí)題第二章網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ) 第一節(jié)總線的基本概念與操作’ 第二節(jié)通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介 ’ 第三節(jié)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及傳輸介質(zhì) 第四節(jié)通信系統(tǒng)的協(xié)議模型第五節(jié)差錯(cuò)控制第六節(jié)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)及互聯(lián)設(shè)備思考題與習(xí)題第三章PROFIBUS總線第一節(jié)PROFIBUS的通信模型和協(xié)議類(lèi)型第二節(jié)PROFIBUS的數(shù)據(jù)傳輸和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 第三節(jié)PROFIBUS的總線存取控制機(jī)制第四節(jié)PROFIBUS-DP技術(shù)簡(jiǎn)介第五節(jié)PROFIBUS-PA技術(shù)簡(jiǎn)介’ 第六節(jié)PROFIBUS-FMS技術(shù)簡(jiǎn)介第七節(jié)PROFIBUS的應(yīng)用思考題與習(xí)題第四章SIMATIC S7系統(tǒng)及其組態(tài)軟件第一節(jié)SIMATIC S7系統(tǒng)基礎(chǔ) 第二節(jié)SIMATIC S7系統(tǒng)設(shè)備第三節(jié)STEP7的功能和使用方法第四節(jié)用STEP7開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件第五節(jié)SIMATIC S7的系統(tǒng)功能調(diào)用第六節(jié)連續(xù)數(shù)據(jù)量的I／0存取命令第七節(jié)PROFIBUS-DP的診斷功能第八節(jié)程序下載及調(diào)試思考題與習(xí)題第五章監(jiān)控組態(tài)軟件的功能和使用第一節(jié)監(jiān)控組態(tài)軟件概述第二節(jié)WinCC的功能和使用方法第三節(jié)其他幾種監(jiān)控組態(tài)軟件介紹思考題與習(xí)題第六章基于PC的自動(dòng)化系統(tǒng) 及其軟件第一節(jié)基于PC的自動(dòng)化系統(tǒng) 第二節(jié)WinAC軟件的使用方法第三節(jié)其他幾種基于PC的控制軟件介紹思考題與習(xí)題第七章 SIMATIC S7-300/400 PLC 的設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例第一節(jié)PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線控制網(wǎng)絡(luò) 第二節(jié)基于PROFIBUS的三容水箱液位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第三節(jié)基于PROFIBUS的模擬鍋爐液位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第四節(jié)基于PC的PLC控制電加熱爐系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 思考題與習(xí)題第八章液位控制仿真在PCS7 平臺(tái)上的實(shí)現(xiàn) 第一節(jié)PCS7的組成 ? 第二節(jié)創(chuàng)建項(xiàng)目、硬件組態(tài)與網(wǎng)絡(luò)組態(tài) 第三節(jié)液位對(duì)象仿真與CFC控制程序編寫(xiě) 第四節(jié)順序功能控制SFC程序編寫(xiě) 第五節(jié)液位被控對(duì)象的上位監(jiān)控功能思考題與習(xí)題第九章TIA博途全集成自動(dòng)化軟件應(yīng)用實(shí)例第一節(jié)TIA博途軟件簡(jiǎn)介第二節(jié)混料罐控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真器調(diào)試第三節(jié)基于S7 -1200的風(fēng)力發(fā)電機(jī)變槳控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 思考題與習(xí)題第十章工業(yè)以太網(wǎng) 第一節(jié)工業(yè)以太網(wǎng)概述第二節(jié)工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議結(jié)構(gòu) 第三節(jié)工業(yè)以太網(wǎng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用思考題與習(xí)題參考文獻(xiàn)

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