本教材以OMRON可编程序控制器的通信与网络技术为主要内容,深入浅出地介绍了PLC网络与通信技术的现状、特点与发展;目前应用较为广泛的设备层、控制层和管理层三层网络的基本结构和作用;通过几个具体的实例说明了DeviceNet网络的结构、通信协议和实现方法,Controller Link网络的性能、硬件配置及通信机制,Ethernet通信单元、FINS、FTP、Socket服务及具体应用方法;讲解了DeviceNet网络、Controller Link网络和Ethemet网络所形成的三层网络的互联、结构、编程和数据通信的实现,并以一套具体的实验设备为例介绍了设计的详细过程。
本书可供高等院校自动化、生产过程自动化、测控技术与仪器等相关专业师生使用,也可供其他专业的工程技术人员参考
第1章 绪论
1.1 现场总线简介
1.1.1 现场总线产生的背景和基础
1.1.2 现场总线的特点
1.2 可编程序控制器与通信网络
1.2.1 可编程序控制器简介
1.2.2 网络通信技术简介
1.2.3 现场总线技术的基础
1.2.4 工业网络与现场总线
1.3 PLC网络系统简介
1.3.1 PLC网络系统的体系结构
1.3.2 设备层网络
1.3.3 控制层网络
1.3.4 管理层网络
1.4 OMRON PLC网络系统简介
1.4.1 OMRON PLC网络的体系结构
1.4.2 OMRON PLC网络系统的性能比较
课后习题
第2章 DeviceNet网络的应用设计
2.1 DeviceNet网络
2.1.1 DeviceNet网络的结构及功能
2.1.2 DeviceNet网络单元
2.2 DeviceNet协议规范
2.2.1 DeviceNet的物理层和物理媒体
2.2.2 DeviceNet的数据链路层
2.2.3 DeviceNet的应用层
2.3 DeviceNet网络的应用设计
2.3.1 报文通信
2.3.2 远程I/O通信
实验一 DeviceNet网络的配置及实现
课后习题
第3章 Controller Link网络的应用设计
3.1 Controller Link网络
3.1.1 Controller Link网络的结构及功能
3.1.2 Controller Link网络通信介绍
3.1.3 Controller Link网络通信单元
3.2 Controller Link网络的通信过程
3.2.1 Controller Link网络的数据链接
3.2.2 Controller Link网络的报文通信
3.3 Controller Link网络的通信机理
3.3.1 Controller Link网络的通信原理
3.3.2 Controller Link网络的网络参数
3.4 Controller Link网络的应用设计
实验二 Controller Link网络的配置及实现
选做实验:Cx-Integrator软件的其他操作功能演示
课后习题
第4章 Ethernet网络的应用设计
4.1 Ethernet网络
4.1.1 以太网技术
4.1.2 Ethernet网络的结构及功能
4.1.3 Ethernet网络的系统配置
4.1.4 Ethernet网络通信单元及设置
4.1.5 IP地址的转换
4.2 Ethernet网络的应用设计
实验三 Ethernet网络的配置及实现
课后习题
第5章 三层网络通信系统的综合应用设计
5.1 网络的互联
5.1.1 网络互联的种类
5.1.2 远距离编程和监控
5.1.3 路由表的设置
5.2 三层网络通信系统的结构与选型
5.2.1 三层网络的结构
5.2.2 三层网络的功能分配
5.3 跨网通信的实现
5.3.1 设置CS/CJ/CQ的路由表
5.3.2 实现对CJ、CQ的跨网通信
课后习题
第6章 编程工具及其使用
6.1 CX-ONE软件简介
6.2 CX-Programmer的基本功能与操作
6.2.1 CX-Programmer的基本功能
6.2.2 CX-Programmer的基本操作
6.3 CX-Integrator的基本功能与操作
参考文献
第1章 绪论
1.1 现场总线简介
1.1.1 现场总线产生的背景和基础
20世纪中期开始出现自动化仪表的雏形——气动式仪表。它作为生产设备的一部分,只具有简单的测控功能,而且处于独立工作状态。工作人员如果需要了解整个生产过程,就必须到现场对生产设备进行巡查。
随着电气仪表的出现,生产现场各点的参数可以方便地输送至中央控制室,因此可以把现场参数转换成标准的0~10mA,4~20mA直流电流信号或1~5V的电压信号,通过电缆传送到控制室。工作人员在控制室内,就可对整个生产过程进行监控。但是,此时传送的信号仍然是模拟信号。各种模拟信号,包括小电流信号、电压信号、大功率脉冲信号和开关信号通过长距离的导线进行传输,均需解决外部干扰、相互之间的串扰以及信号衰减等问题。因此,整个系统的抗干扰性不高。
计算机出现后,人们开始将其应用于自动控制领域。由于计算机的应用,就要求控制信号采用计算机可处理的数字信号。数字信号的传输速度、精度和抗干扰性均大大高于模拟信号。但是,由于当时计算机的价格比较高,人们试图采用在控制室内放置一台计算机的方法,组成集中式的控制系统。但在实践中发现,计算机的可靠性较差,一旦中央计算机出现故障,很容易造成整个控制系统的崩溃。
20世纪80年代后,随着高性能、可嵌入的微处理器出现,现场设备逐步实现了智能化,计算机的可靠性也得到了提高。以微机为核心加上扩展I/O接口电路以及数字调节器、可编程调节器、可编程控制器(PLC)构成分散在现场的基本调节器,担负着系统的基本控制任务,避免了集中式控制系统风险高度集中的缺点,形成了分散控制、集中管理的集散控制系统。由于在这种系统中,测量变送仪表一般为模拟仪表,因此它是一种模拟、数字混合的系统。早期的这种计算机控制系统具有系统封闭的特点,在集散控制系统中,各厂家的产品自成体系,不同厂家的产品难以互联和互操作,难以实现设备之间以及系统与外界之间的信息交换,整个自动化系统成为一个个的信息孤岛。
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