西門子工業通信網絡組態編程與故障診斷 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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廖常初主編 著

圖書標籤:

• 西門子
• 工業通信
• PROFIBUS
• PROFINET
• TIA Portal
• 組態
• 編程
• 故障診斷
• 工業網絡
• 自動化

店铺： 文轩网旗舰店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111282563

商品编码：1026370110

出版时间：2009-10-01

作  者:廖常初 主編 著作 廖常初　主編 主編 定  價:69 齣 版 社:機械工業齣版社 齣版日期:2009年10月01日 裝  幀:平裝 ISBN:9787111282563 《西門子工業通信網絡組態編程與故障診斷》：西門子（*國）有限公司重點推薦圖書
西門子（*國）有限公司授權的通信軟件：simatic net、drivemonitor、imappdm v6．0、s7-pdlag(不含許可證)
100多本中英文用戶手冊
100多個應用實例 ●前言
●第1章 概述
● 1.1 計算機通信的國際標準
● 1.1.1 開放係統互連模型
● 1.1.2 IEEE802標準
● 1.1.3 現場總綫及其國際標準
● 1.2 SIMATIC通信網絡簡介
● 1.2.1 全集成自動化
● 1.2.2 SIMATIC網絡結構與通信服務簡介
● 1.2.3 學習網絡通信的建議
● 1.3 練習題
●第2章 PROFIBUS的硬件組成與通信協議
● 2.1 PROFIBUS的結構與硬件
● 2.1.1 PROFIBUS簡介
● 2.1.2 PROFIBUS的物理層
● 2.1.3 PROFIBUS-DP設備的分類
● 2.1.4 PROFIBUS通信處理器
● 2.1.5 ET200
● 2.1.6 其他網絡部件與GSD文件
● 2.2 PROFIBUS的通信協議
●部分目錄

內容簡介

    《西門子工業通信網絡組態編程與故障診斷》全麵介紹瞭西門子工業通信網絡的結構、通信協議、通信服務和通信的組態編程與故障診斷。重點是應用很廣的PROFIBUS-DP和工業以太網，對MPI、AS-i、PROFIBUS-PA、OPC也作瞭詳細介紹。
    《西門子工業通信網絡組態編程與故障診斷》建立在大量實驗的基礎上，詳細介紹瞭實現通信很關鍵的組態和編程方法，隨書光盤有上百個通信例程，絕大多數例程經過硬件實驗的驗證。讀者根據正文介紹的通信係統的組態步驟和方法，參考光盤中的例程作組態和編程練習，可以較快地掌握網絡通信的實現方法。
    通信的故障診斷是現場維修的難點。《西門子工業通信網絡組態編程與故障診斷》用約三分之一的篇幅和大量的實例，係統地介紹瞭網絡等
    靠前章  概述
    1.1 計算機通信的靠前標準
    1.1.1  開放係統互連模型
    靠前標準化組織IS0提齣瞭開放係統互連模型OSI，作為通信網絡靠前標準化的參考模型，它詳細描述瞭通信功能的7個層次(見圖1-1)。
    7層模型分為兩類，一類是麵嚮用戶的第5～7層，另一類是麵嚮網絡的靠前～4層。前者給用戶提供適當的方式去訪問網絡係統，後者描述數據怎樣從一個地方傳輸到另一個地方。
    發送方傳送給接收方的數據，實際上是經過發送方各層從等     第1章  概述

    1.1 計算機通信的國際標準

    1.1.1  開放係統互連模型

    國際標準化組織IS0提齣瞭開放係統互連模型OSI，作為通信網絡國際標準化的參考模型，它詳細描述瞭通信功能的7個層次(見圖1-1)。

    7層模型分為兩類，一類是麵嚮用戶的第5～7層，另一類是麵嚮網絡的第1～4層。前者給用戶提供適當的方式去訪問網絡係統，後者描述數據怎樣從一個地方傳輸到另一個地方。

    等

《工業自動化係統深度解析：原理、設計與實踐》 一、 工業自動化的基石：理解與構建 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的工業自動化係統知識體係，涵蓋從基礎原理到實際應用的全過程。我們首先將聚焦工業自動化最核心的概念，剝離浮於錶麵的技術術語，深入剖析自動化係統的運作邏輯。 何謂工業自動化？ 我們將追溯工業自動化的發展曆程，探討其在不同時代背景下的演進。從最初的機械化、電氣化，到如今信息化、智能化的浪潮，理解自動化如何不斷提升生産效率、降低成本、保障安全，並最終改變人類的生産與生活方式。我們將重點討論自動化在現代製造業、能源、交通、樓宇等關鍵領域的實際應用，並通過典型案例展示其帶來的巨大價值。 核心組成要素解析： 任何一個復雜的工業自動化係統，都離不開幾個關鍵的組成部分。本書將詳細介紹這些要素的功能、技術原理、互聯互通的方式以及在實際項目中的選型依據。 傳感器與執行器： 作為自動化係統的“觸覺”與“行動器”，傳感器負責感知物理世界的各種參數（溫度、壓力、流量、位移、光照等），而執行器則將控製指令轉化為實際的物理動作（電機轉動、閥門開啓、燈光亮起等）。我們將深入探討不同類型傳感器的物理原理、精度、響應速度、抗乾擾能力等關鍵性能指標，以及伺服電機、步進電機、電磁閥、液壓缸等常用執行器的驅動方式、控製精度和應用場景。 控製器： 控製器是自動化係統的“大腦”，負責接收傳感器信號，根據預設的邏輯或算法進行處理，並發齣指令給執行器。本書將重點介紹各類控製器，包括： 可編程邏輯控製器 (PLC)： 作為工業自動化領域的“主力軍”，我們將深入剖析PLC的硬件架構（CPU、內存、輸入/輸齣模塊、通信模塊等）、指令集（邏輯指令、算術指令、定時器、計數器等）、編程語言（梯形圖、指令錶、結構化文本、功能塊圖等）及其在復雜邏輯控製中的應用。 分布式控製係統 (DCS)： 針對大型、復雜過程控製係統，DCS以其高可靠性、集成化和分布式架構的優勢，將是本書的另一重點。我們將探討DCS的係統組成（操作員站、工程師站、控製站、I/O站等）、控製策略（集中控製、分散控製、網絡化控製）、係統組態方法以及在煉油、化工、電力等行業的應用。 工業PC (IPC) 與嵌入式係統： 隨著計算能力的提升，工業PC和嵌入式係統在高端自動化應用中扮演著越來越重要的角色。本書將介紹其在人機界麵(HMI)、運動控製、機器視覺、數據采集與處理等方麵的優勢，以及與PLC、DCS的集成方式。 人機界麵 (HMI)： HMI是操作員與自動化係統進行交互的窗口，負責信息的顯示、指令的輸入和係統的監控。我們將深入探討不同HMI技術（文本顯示器、觸摸屏、工業平闆電腦等）的特點，HMI軟件的設計原則（信息可視化、操作直觀性、報警管理等），以及如何通過友好的HMI界麵提升操作效率和安全性。 工業網絡： 工業網絡是連接自動化係統中各個設備的“血管”，實現數據的實時、可靠傳輸。本書將詳細解析各類工業網絡協議的原理、特點、拓撲結構和應用場景，為讀者構建起一個完整的網絡通信認知。 二、 工業網絡協議深度解析：連接的藝術 工業網絡的性能和可靠性直接影響著整個自動化係統的效率和穩定性。本書將投入大量篇幅，係統性地梳理和解析當前主流的工業網絡協議，幫助讀者理解其通信機製、應用範圍和技術優勢。 串行通信協議： RS-232/RS-485： 作為經典的串行通信接口，我們將講解其電氣特性、通信方式（全雙工、半雙工）、最大傳輸距離、以及在點對點或多點通信中的應用。 Modbus (RTU/ASCII)： 這一簡單易用的通信協議，在PLC、HMI等設備之間廣泛應用。我們將詳細解析Modbus的幀格式、功能碼、讀寫寄存器的方式，並探討其在實際組態中的注意事項。 現場總綫技術： Profibus/Profinet： 作為西門子主推的工業以太網解決方案，Profibus（串行現場總綫）和Profinet（實時以太網）將是本書重點介紹的內容。我們將深入剖析它們的網絡拓撲、數據傳輸機製、報文結構、設備耦閤方式，以及Profinet在實時性、帶寬和診斷方麵的優勢。 Ethernet/IP： 另一重要的工業以太網標準，Ethernet/IP（基於TCP/IP和UDP/IP）的開放性和易用性使其在多種品牌設備集成中得到廣泛應用。我們將解析其CIP（Common Industrial Protocol）協議棧、對象模型以及在實際應用中的配置方法。 CANopen/CAN bus： 以其高可靠性和實時性，CAN總綫在汽車電子、運動控製和一些特定工業領域有著廣泛應用。我們將介紹CAN協議的幀結構、優先級機製以及CANopen的設備描述文件和通信對象。 DeviceNet： 基於CAN總綫，DeviceNet是一種開放的、多供應商的、低成本的設備級網絡，我們將探討其在簡單設備連接中的優勢。 工業以太網的演進與應用： 實時以太網（Real-time Ethernet）： 隨著工業生産對實時性的要求越來越高，實時以太網技術應運而生。本書將闡述實時以太網的實現原理，如時間片調度、優先級控製等，以及其在高性能運動控製、同步控製中的關鍵作用。 TSN (Time-Sensitive Networking)： 作為下一代工業以太網技術，TSN旨在解決傳統工業以太網在確定性、可預測性方麵的不足。我們將前瞻性地介紹TSN的構成要素、關鍵技術，以及其在未來工業物聯網(IIoT)中的潛力。 OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture)： 作為一種跨平颱、麵嚮服務的通信架構，OPC UA已成為實現工業互聯互通的關鍵技術。我們將深入解析OPC UA的數據模型、信息模型、安全機製，以及它在實現設備間、係統間信息無縫交換中的重要地位。 三、 自動化係統設計與組態：從藍圖到現實 理論知識的掌握是基礎，但如何將其轉化為實際可運行的自動化係統，則是工程師麵臨的核心挑戰。本書將指導讀者完成從係統設計到具體組態的完整流程。 需求分析與係統架構設計： 明確自動化目標： 如何根據生産工藝、控製要求、性能指標、安全規範等，準確定義自動化係統的需求，是設計的第一步。 選擇閤適的自動化平颱： 基於需求分析，如何選擇最適閤的PLC、DCS、IPC等控製器，以及相匹配的HMI、傳感器、執行器和網絡設備，我們將提供詳細的選型指南。 係統架構規劃： 針對不同的應用場景，如何設計閤理的係統架構，包括設備布局、網絡拓撲、控製層級劃分、數據流嚮等，以實現係統的模塊化、可擴展性和高可靠性。 編程與組態實踐： PLC編程： 針對主流PLC編程軟件，我們將演示如何使用梯形圖、結構化文本等語言編寫控製邏輯，如何實現運動控製、PID控製、定時/計數功能，以及如何利用庫函數和預製功能塊提升編程效率。 DCS組態： 針對DCS係統，我們將詳細介紹如何進行迴路組態、報警組態、趨勢組態、操作界麵設計，以及如何通過DCS的工程工具進行係統配置和參數設置。 HMI開發： 如何設計直觀易用的HMI界麵，包括畫麵布局、控件應用、數據連接、報警顯示、曆史趨勢圖繪製等，以提升人機交互的效率和用戶體驗。 網絡組態： 如何在組態軟件中配置設備IP地址、通信參數、網絡節點，以及如何進行網絡診斷和故障排查。 仿真與測試： 在實際部署前，通過仿真軟件對控製邏輯和係統功能進行驗證，是保障係統穩定運行的重要環節。本書將介紹仿真工具的使用方法，以及如何進行離綫仿真和在綫仿真。 四、 故障診斷與維護：保障係統的生命綫 再完善的係統也可能齣現故障，而及時有效地診斷和排除故障，是保證生産連續性的關鍵。本書將係統地傳授故障診斷的思路、方法和技巧。 故障發生的根源分析： 硬件故障： 傳感器失效、執行器損壞、控製器故障、通信模塊損壞、電源問題等。 軟件故障： 程序錯誤（邏輯錯誤、參數設置錯誤）、死鎖、越界等。 網絡故障： 綫纜損壞、連接不良、通信協議錯誤、網絡擁堵等。 環境因素： 電磁乾擾、溫度過高、振動、灰塵等。 係統化故障診斷流程： 信息收集： 聽取操作員描述、查看報警信息、檢查運行日誌、分析曆史數據。 初步判斷： 根據收集到的信息，初步判斷故障可能發生的範圍（是整個係統、某個設備還是某條綫路）。 隔離與定位： 逐步排除可能的原因，將故障範圍縮小到具體設備或模塊。 深入檢查： 使用專業的診斷工具（如示波器、萬用錶、網絡分析儀、PLC診斷工具等）對可疑部件進行詳細檢查。 常用診斷工具與技術： PLC診斷功能： 介紹PLC自帶的在綫診斷、錯誤代碼查詢、變量監控等功能。 HMI診斷界麵： 如何利用HMI顯示的報警信息、運行狀態、設備通信指示燈進行初步判斷。 網絡診斷工具： 如Wireshark等網絡抓包分析工具，以及交換機、路由器自帶的診斷功能。 示波器與萬用錶： 用於檢測信號的波形、幅值、頻率，以及測量電壓、電流、電阻等。 紅外熱成像儀： 用於檢測設備過熱點，預警潛在的電氣故障。 常見故障案例分析與排除： 本書將通過大量實際案例，深入剖析各種典型故障的發生原因、診斷方法和解決步驟，例如： 傳感器信號異常導緻控製失靈。 PLC程序邏輯錯誤引發意外停機。 工業網絡通信中斷導緻數據丟失。 執行器響應遲緩或無響應。 HMI畫麵顯示異常或操作無效。 預防性維護與故障預防： 強調定期檢查、設備保養、環境控製、軟件更新等措施的重要性，從源頭上減少故障的發生。 五、 未來趨勢與展望：擁抱智能製造 隨著工業4.0和智能製造的深入發展，工業自動化正麵臨新的變革。本書將對未來的發展趨勢進行展望，幫助讀者把握技術脈搏。 工業物聯網 (IIoT)： 探討IIoT如何通過連接海量設備，實現數據的全麵采集、分析和應用，驅動智能化決策。 人工智能 (AI) 與機器學習 (ML)： AI/ML在預測性維護、生産優化、質量控製、自主決策等方麵的應用前景。 數字孿生 (Digital Twin)： 如何構建虛擬的物理實體副本，實現係統的遠程監控、模擬和優化。 雲計算與邊緣計算： 兩者在工業自動化數據處理、存儲和分析中的作用與協同。 網絡安全： 隨著係統互聯互通程度的提高，工業網絡安全的重要性日益凸顯。 通過對本書內容的深入學習，讀者將能夠係統地構建起工業自動化領域的知識框架，掌握工業通信網絡的原理與應用，熟練進行自動化係統的設計與組態，並具備獨立進行故障診斷與維護的能力，從而在快速發展的工業自動化領域中，成為一名優秀的工程師。

评分☆☆☆☆☆

拿到這本《西門子工業通信網絡組態編程與故障診斷》，我的第一感覺是它非常厚實，拿在手裏很有分量，這通常意味著內容的翔實和豐富。我之前有過一些接觸工業通信的經曆，但往往停留在比較錶麵的層麵，比如知道有PROFINET、PROFIBUS這些名字，但具體如何配置、如何調試，以及遇到通信中斷時如何一步步排查，這些細節我一直覺得模糊不清。這本書的書名恰好擊中瞭我的痛點。我特彆想瞭解的是，在實際的生産環境中，當PLC、HMI、驅動器等各種設備需要互聯互通時，工程師們是如何通過西門子提供的軟件工具，一步一步完成網絡拓撲的規劃、設備參數的設置、以及通信協議的配置的。而且，書名中“故障診斷”這幾個字，對我來說尤為重要。工作中常常會遇到通信不暢、數據丟失等問題，如果是經驗不足，往往隻能束手無策或者大海撈針。我希望這本書能夠提供係統化的故障排查思路和具體的操作方法，讓我能夠快速定位問題根源，減少停機時間，提高生産效率。

评分☆☆☆☆☆

當我看到這本《西門子工業通信網絡組態編程與故障診斷》時，我的第一反應是它看起來非常實用。我是一名在自動化設備集成公司工作的技術人員，我們公司經常需要為客戶搭建各種復雜的工業自動化係統，其中西門子的通信産品和技術是我們經常會用到的。雖然我們團隊中有擅長PLC編程的同事，但對於通信網絡的深入理解和獨立解決復雜通信問題的能力，我一直覺得自己還有很大的提升空間。這本書的書名明確指齣瞭“組態編程”和“故障診斷”，這正是我在實際工作中經常會遇到的兩大挑戰。我迫切地想瞭解如何能夠更高效、更規範地進行工業以太網、PROFINET等網絡的組態設置，包括IP地址的規劃、網絡設備的連接方式、以及如何利用西門子提供的軟件工具（比如TIA Portal）來完成這些工作。更重要的是，我希望能從書中學習到係統性的故障排除方法，例如如何判斷是硬件問題還是軟件配置問題，如何通過抓包、日誌分析等手段來定位通信中斷、數據丟失等故障，最終能夠幫助客戶更快地恢復生産。

评分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計非常大氣，封麵上的“西門子工業通信網絡組態編程與故障診斷”幾個字透著專業和嚴謹。我是在一次行業展會上偶然看到的，當時就被它紮實的排版和豐富的內容所吸引。雖然我本人並非直接從事工控網絡組態的工程師，但我一直對工業自動化領域有著濃厚的興趣，特彆是那些支撐起現代工廠高效運轉的“幕後英雄”。我一直想瞭解，那些看起來神秘而復雜的工業網絡是如何搭建起來的，不同的設備之間又是如何進行無縫通信的。這本書的書名恰好點齣瞭我一直以來想要深入探究的核心問題。它的標題暗示瞭從基礎的組態設置，到實際的編程實現，再到一旦齣現問題如何進行定位和解決，這整個流程都得到瞭詳細的闡述。我相信，對於任何想要在這個領域深耕的專業人士來說，這本書都可能是一個寶貴的起點，它不僅僅是一本工具書，更可能是一扇通往更深層理解的窗戶。我非常期待它能為我揭示工業通信世界的奧秘，讓我對自動化生産綫上的數據流動有更清晰的認識。

评分☆☆☆☆☆

初次見到這本《西門子工業通信網絡組態編程與故障診斷》，其標題就吸引瞭我。作為一名在自動化領域摸爬滾打瞭多年的技術人員，我深知工業通信網絡在整個自動化係統中的核心地位。一個穩定、可靠的通信網絡是保證生産綫高效運行的基石。我曾經在多個項目中遇到過因通信問題導緻的生産停滯，每次都費盡心思去排查，有時甚至會耗費大量的時間和精力。這本書的書名非常精準地概括瞭工業通信的兩個關鍵環節：組態編程和故障診斷。我希望它能提供一套係統化的方法論，教會我如何從零開始，根據具體的應用需求，進行科學閤理的網絡組態設計，並掌握相應的編程技巧，確保通信的穩定性和高效性。同時，書中關於故障診斷的部分，我更是期待能夠獲得實用的技巧和工具，能夠快速有效地分析和解決各種網絡通信故障，無論是由於配置錯誤、硬件損壞，還是外部乾擾造成的，都能夠胸有成竹地應對，從而最大限度地減少生産損失。

评分☆☆☆☆☆

這本書的外觀設計相當專業，那種深邃的藍色封麵，配上清晰醒目的書名，給人一種值得信賴的感覺。我是一個有著多年一綫生産維護經驗的電氣工程師，在工作中，西門子品牌的設備我接觸得非常多，尤其是在自動化産綫方麵。雖然我平時主要負責設備的機械部分和一些基本的電氣連接，但對於其核心的通信網絡，我一直覺得自己的知識儲備不夠紮實。特彆是當生産綫齣現通信故障時，我常常隻能依靠資深的同事或者PLC編程人員來解決，這讓我感覺自己的技術能力受到瞭一定的限製。這本書的書名“西門子工業通信網絡組態編程與故障診斷”正是我急需的。我希望它能像一本武林秘籍一樣，將西門子工業通信網絡的核心技術、配置流程、以及在各種復雜場景下如何進行高效準確的故障診斷，都一一揭示齣來。我尤其關注書中關於實際案例分析的部分，能夠從真實的工業應用場景中學習如何處理遇到的各種通信難題，將理論知識轉化為解決實際問題的能力，這對我來說非常有價值。

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