現場總線技術

現場總線技術應用於工業自動化領域，形成了全分佈式控制網絡系統。本書介紹了廣泛應用於機械製造、化工等流程工業，智能建築和小區，環保和水處理企業的 PROFIBUS總線。主要涉及現場總線的特點、現狀、發展趨勢、系統構成、監控組態軟件原理及其實際操作、現場總線系統的工程設計等。本書尤其注重與應用技術相關的內容，對現場總線系統的選型、設計和應用操作有一定的實用價值。同時本書對基金會現場總線（FF）、LON總線、CAN總線等產品，及其在各自領域的應用，也做了簡要介紹。書中每章後附有思考題與習題，以方便讀者掌握各章的重點。現場總線是正在發展中的技術，正向着開放的統一的方向發展，涉及的技術和應用領域十分廣泛。本書特別注重如何利用現場總線技術進行具體應用，如何設計基於現場總線的控制系統，以及現場總線控制系統的體系結構。本書以PROFIBUS總線為主，圍繞SIMATICS7系統作了具體分析，既包含必要的基本概念、硬件的工作原理，又講述瞭如何使用STEP7組態軟件編程及構造PROFIBUS系統，同時還講述了WinCC監控組態軟件的使用方法，並對 WinAC控制系統的功能和使用方法作了介紹。本書可作為大專院校自動控制、儀器儀表專業的本科生教材和教學參考書，可供相關專業的工程技術人員閲讀，或作為從事現場總線系統應用開發、系統設計人員的培訓教材。

前言

第一章現場總線技術概述1

第一節自動控制系統的發展

及其體系結構1

第二節DCS的結構及其分類3

第三節現場總線控制系統5

第四節FCS與DCS的比較7

第五節現場總線技術的現狀及其

發展前景9

思考題與習題10

第二章網絡與數據通信基礎11

第一節總線的基本概念與操作11

第二節通信系統簡介14

第三節網絡結構及傳輸介質19

第四節通信系統的協議模型23

第五節差錯控制28

思考題與習題34

第三章PROFIBUS總線35

第一節PROFIBUS的通信模型和

協議類型35

第二節PROFIBUS的數據傳輸和

拓撲結構36

第三節PROFIBUS的總線存取

控制機制44

第四節PROFIBUS—DP技術簡介45

第五節PROFIBUS—PA技術簡介50

第六節PROFIBUS—FMS技術簡介51

第七節PROFIBUS的應用52

思考題與習題54

第四章SIMATIC S7系統及其

組態軟件55

第一節SIMATIC S7系統基礎55

第二節SIMATIC S7系統設備56

第三節STEP7的功能和使用方法59

第四節用STEP7開發應用軟件72

第五節SIMATIC S7的系統功能調用79

第六節連續數據量的I/O存取命令85

第七節PROFIBUS—DP的診斷功能89

第八節程序下載及調試98

思考題與習題101

第五章監控組態軟件的功能

和使用102

第一節監控組態軟件概述102

第二節WinCC的功能和使用方法107

第三節其他幾種監控組態軟件介紹150

思考題與習題156

第六章基於PC的自動化系統

及其軟件157

第一節基於PC的自動化系統157

第二節WinAC軟件的使用方法161

第三節其他幾種基於PC的控制

軟件介紹181

思考題與習題184

第七章SIMATIC S7?300/400PLC

的設計應用實例185

第一節PROFIBUS現場總線控制網絡185

第二節基於PROFIBUS的三容水箱液

位控制系統設計186

第三節基於PROFIBUS的模擬鍋爐

液位控制系統設計213

第四節基於PC的PLC控制電加熱

爐系統設計與實現229

第八章基金會現場總線（FF）241

第一節FF的主要技術241

第二節FF通信模型243

第三節FF物理層246

第四節FF通信棧250

第五節FF現場儀表的功能模塊260

第六節FF網絡管理與系統管理266

第七節FF設備描述270

第八節FF組態與運行273

思考題與習題277

第九章LON和LonWorks技術278

第一節總體概述278

第二節LonTalk協議279

第三節神經元芯片287

第四節Neuron C編程299

思考題與習題307

第十章CAN總線308

第一節CAN總線的性能特點308

第二節CAN的技術規範308

第三節CAN總線的節點組成314

思考題與習題340

第十一章Interbus總線341

第一節Interbus現場總線概述341

第二節串行數據傳輸協議341

第三節Interbus現場總線傳輸方法的

構成和原理346

第四節Interbus複合式數據協議結構357

第五節Interbus的自動化控制系統362

思考題與習題364

參考文獻365 ^[1]