第1章 現場總線技術概述 1 1.1 現場總線簡介 1 1.1.1 什么是現場總線 1 1.1.2 為什么要使用現場總線 2 1.1.3 現場總線的誕生與發展 3 1.1.4 基于現場總線的數據通信系統 4 1.2 現場總線的特點 5 1.2.1 現場總線的硬件特點 5 1.2.2 現場總線的協議特點 6 1.3 企業級網絡 7 1.3.1 企業級網絡的結構 7 1.3.2 現場總線與企業級網絡 7 1.4 現場總線的組織及標準 8 1.4.1 常用現場總線 8 1.4.2 現場總線的組織及標準 9 小結 9 思考與習題 10 第2章 通信與網絡基礎 11 2.1 通信基礎 11 2.1.1 基本術語 11 2.1.2 數據編碼 14 2.1.3 數據傳輸方式 16 2.1.4 信號的傳輸方式 18 2.1.5 通信線路的工作方式 19 2.1.6 通信校驗和校正 19 2.2 網絡基礎 21 2.2.1 網絡拓撲 21 2.2.2 網絡的傳輸介質 23 2.2.3 網絡的連接設備 24 2.2.4 OSI參考模型 25 小結 27 思考與習題 27 第3章 Modbus現場總線及其應用 29 3.1 Modbus總線概述 29 3.1.1 Modbus總線簡介 29 3.1.2 Modbus RTU通信協議 30 3.2 Modscan軟件與ATS48軟啟Modbus RTU通信實例 35 3.2.1 硬件連接 35 3.2.2 軟啟配置 36 3.2.3 Modscan軟件配置 37 3.2.4 通信數據分析 39 3.3 M340 PLC與ATV71變頻器Modbus通信 41 3.3.1 硬件連接 41 3.3.2 變頻器配置 42 3.3.3 ATV71 Modbus控制說明 43 3.3.4 M340 PLC硬件組態 46 3.3.5 M340 PLC編程 48 3.3.6 實驗調試 53 3.3.7 多臺變頻器通信 53 小結 56 思考與習題 56 第4章 CAN總線 57 4.1 CAN總線概述 57 4.1.1 CAN總線簡介 57 4.1.2 CANopen通信協議 58 4.1.3 CANopen協議的物理層 59 4.1.4 CANopen協議的數據鏈路層 60 4.1.5 CANopen協議的應用層 61 4.2 M340 PLC與Tesys T電動機管理控制器CANopen通信實驗 65 4.2.1 硬件連接 65 4.2.2 Tesys T配置 68 4.2.3 M340硬件組態 70 4.2.4 通信數據分析 77 小結 81 思考與習題 81 第5章 Profibus總線 82 5.1 Profibus總線概述 82 5.1.1 Profibus總線簡介 82 5.1.2 Profibus DP通信協議 83 5.2 西門子S7-300 PLC與施耐德ATV930變頻器的Profibus DP通信 88 5.2.1 硬件連接 88 5.2.2 變頻器配置 89 5.2.3 Profibus DP通信實驗 90 小結 100 思考與習題 100 第6章 工業以太網 101 6.1 工業以太網概述 101 6.1.1 工業以太網簡介 101 6.1.2 Modbus TCP/IP通信協議 102 6.2 M580 PLC與ATV930變頻器以太網通信實驗 106 6.2.1 硬件連接 107 6.2.2 變頻器配置 108 6.2.3 M580 PLC與ATV930變頻器Modbus TCP/IP通信實驗 109 6.2.4 M580 PLC與ATV930變頻器Ethernet IP通信實驗 127 6.3 西門子1200 PLC與施耐德ATV340變頻器的Profinet通信 135 6.3.1 硬件連接 135 6.3.2 變頻器配置 136 6.3.3 Profinet通信實驗 137 小結 145 思考與習題 146 第7章 非周期性數據的應用 147 7.1 周期性數據和非周期性數據 147 7.2 Modbus RTU的非周期性數據 148 7.2.1 使用READ_VAR和WRITE_VAR功能塊 148 7.2.2 使用DATA_EXCH功能塊 149 7.3 CANopen的非周期性數據 154 7.4 Profibus DP的非周期性數據 157 7.5 工業以太網的非周期性數據 162 小結 163 思考與習題 163 第8章 現場總線的選擇 164 8.1 現場總線的多樣性 164 8.2 如何選擇現場總線 165 小結 168 思考與習題 169 附錄1 施耐德變頻器I/O Scanner介紹 170 附錄2 施耐德變頻器的通信控制流程 173 附錄3 施耐德SoMove軟件的安裝、聯機和配置 180 參考文獻 184