本书全面介绍了西门子工业通信网络的结构、通信协议、通信服务和通信的组态编程与故障诊断。重点是应用*广的PROFIBUS-DP和工业以太网，对MPI、AS-i、PROFIBUS-PA、OPC也作了详细介绍。
本书建立在大量实验的基础上，详细介绍了实现通信*关键的组态和编程的方法，随书光盘有上百个通信例程，绝大多数例程经过硬件实验的验证。读者根据正文介绍的通信系统的组态步骤和方法，参考光盘中的例程作组态和编程练习，可以较快地掌握网络通信的实现方法。
通信的故障诊断是现场维修的难点。本书用约三分之一的篇幅和大量的实例，系统地介绍了网络通信的故障诊断方法、诊断数据的分析方法，和用人机界面、WinCC显示故障消息的方法，包括一种功能强大、容易实现的故障诊断和显示的方法。
除了例程，"随书光盘还提供了多个西门子大型通信软件和100多本中英文用户手册。"本书各章配有适量的练习题，可供工程技术人员和维修人员自学，和作为大专院校、培训班的教材或参考书。

目 录
前言
第1章 概述1
1.1 计算机通信的国际标准1
1.1.1 开放系统互连模型1
1.1.2 IEEE 802通信标准2
1.1.3 现场总线及其国际标准4
1.2 SIMATIC通信网络简介5
1.2.1 全集成自动化5
1.2.2 SIMATIC网络结构与通信服务简介6
1.2.3 学习网络通信的建议10
1.3 练习题 11
第2章 PROFIBUS的硬件组成与通信协议12
2.1 PROFIBUS的结构与硬件12
2.1.1 PROFIBUS简介12
2.1.2 PROFIBUS的物理层14
2.1.3 PROFIBUS-DP设备的分类15
2.1.4 PROFIBUS通信处理器16
2.1.5 ET 20017
2.1.6 其他网络部件与GSD文件19
2.2 PROFIBUS的通信协议20
2.2.1 PROFIBUS的数据链路层20
2.2.2 PROFIBUS-DP22
2.2.3 PROFIBUS的通信服务23
2.3 练习题25
第3章 PROFIBUS-DP主从通信26
3.1 主站与标准DP从站通信的组态26
3.1.1 项目的生成与硬件组态26
3.1.2 PROFIBUS-DP网络的组态29
3.1.3 主站与ET 200通信的组态32
3.1.4 主站通过EM 277与S7-200通信的组态35
3.2 DP主站与智能从站通信的组态与编程38
3.2.1 DP主站与智能从站主从通信的组态38
3.2.2 设计验证通信的程序43
3.2.3 用SFC 14和SFC 15传输一致性数据46
3.3 PLC与变频器DP通信的组态与编程49
3.3.1 S7-300与SIMOVERT MASTERDRIVES通信的组态49
3.3.2 SIMOVERT MASTERDRIVES DP通信的数据区结构52
3.3.3 S7-300与SIMOVERT MASTERDRIVES的DP通信实验53
3.3.4 S7-300与MM440变频器的DP通信57
3.3.5 S7-300与其他厂家变频器的DP通信59
3.4 S7 PLC与西门子直流调速装置的DP通信61
3.4.1 系统组态与直流调速装置参数设置61
3.4.2 S7 PLC与直流调速装置通信的实验63
3.5 通信处理器在DP主从通信中的应用65
3.5.1 CP 342-5作DP从站65
3.5.2 主站和从站均为CP 342-5的DP通信70
3.5.3 CP 342-5作DP主站72
3.5.4 使用FC 4控制CP 342-5为主站的DP网络76
3.6 练习题79
第4章 基于PROFIBUS的S7通信与FDL通信80
4.1 S7通信80
4.1.1 S7通信概述80
4.1.2 CPU与CP的S7通信功能81
4.2 基于PROFIBUS的单向S7通信82
4.2.1 CPU集成的DP接口的S7单向通信82
4.2.2 使用通信处理器的S7单向通信87
4.2.3 与连接有关的操作90
4.3 基于PROFIBUS的双向S7通信91
4.3.1 使用USEND/URCV的S7通信91
4.3.2 使用BSEND/BRCV的S7通信95
4.3.3 CP 443-5在S7通信中的应用96
4.4 通过S7连接控制和监视远程PLC的运行模式98
4.5 同一DP主站系统的FDL通信102
4.5.1 FDL通信的基本概念102
4.5.2 硬件组态与FDL连接组态103
4.5.3 编写验证通信的程序105
4.5.4 S7-300之间的FDL通信108
4.6 不同DP主站系统与不同项目的FDL通信109
4.6.1 不同DP主站系统的FDL通信109
4.6.2 不同项目的FDL通信111
4.7 其他FDL通信方式的组态与编程112
4.7.1 自由第二层FDL通信112
4.7.2 广播方式的FDL通信116
4.7.3 多点传送方式的FDL通信119
4.8 练习题121
第5章 PROFIBUS-DP通信的其他应用122
5.1 直接数据交换通信及其组态122
5.1.1 直接数据交换通信122
5.1.2 直接数据交换通信的组态123
5.1.3 ET 200发送数据给智能从站126
5.1.4 DP从站发送数据到其他DP主站129
5.2 PROFIBS-DP通信的其他应用133
5.2.1 智能从站触发主站的硬件中断133
5.2.2 一组从站的输出同步与输入冻结136
5.2.3 用SFC 12激活和禁止DP从站141
5.2.4 PROFIBUS子网的恒定总线周期145
5.3 练习题151
第6章 使用STEP 7和硬件诊断PROFIBUS通信的故障152
6.1 用设备上的LED进行诊断152
6.1.1 用S7-300 CPU的LED进行诊断152
6.1.2 用S7-400 CPU的LED进行诊断155
6.1.3 用DP从站的LED进行诊断157
6.2 使用STEP 7进行诊断158
6.2.1 故障诊断的步骤158
6.2.2 使用可访问节点和在线功能进行诊断159
6.2.3 使用快速视图进行诊断161
6.2.4 使用DP从站的模块信息进行诊断163
6.2.5 使用诊断视图进行诊断165
6.2.6 使用CPU的模块信息进行诊断167
6.2.7 各种故障诊断方法的比较169
6.3 使用通信块的输出参数进行诊断171
6.4 中断组织块在故障诊断中的应用173
6.4.1 与DP通信有关的中断组织块173
6.4.2 与DP通信有关的中断组织块的实验175
6.4.3 使用OB86和OB82的局部变量进行诊断178
6.5 使用PROFIBUS通信处理器进行诊断182
6.5.1 使用PLC的PROFIBUS 通信处理器进行诊断182
6.5.2 PROFIBUS 通信处理器的典型故障与可能的原因186
6.5.3 使用计算机的通信处理器进行诊断187
6.6 使用专用硬件进行测试与诊断190
6.6.1 诊断中继器190
6.6.2 硬件组态与诊断的准备工作191
6.6.3 用拓扑显示视图诊断网络故障194
6.6.4 BT 200总线测试仪的应用197
6.7 练习题200
第7章 PROFIBUS通信故障诊断的编程与实验201
7.1 使用SFC 13诊断ET 200M和ET 200B201
7.1.1 SFC 13简介201
7.1.2 在OB86中调用SFC 13202
7.1.3 在OB82中调用SFC 13204
7.1.4 在OB1中调用SFC 13205
7.1.5 ET 200B的诊断数据结构与诊断结果分析206
7.1.6 ET 200M的诊断数据结构与诊断结果分析209
7.2 使用SFC 13诊断ET 200S212
7.2.1 项目组态与编程212
7.2.2 诊断实验与诊断数据分析214
7.3 DP主站与智能从站的相互诊断218
7.3.1 项目组态与编程218
7.3.2 DP主站诊断智能从站的实验221
7.3.3 智能从站诊断DP主站的实验225
7.4 使用FB 125或FC 125诊断DP从站227
7.4.1 FB 125和FC 125简介227
7.4.2 FB 125的参数说明228
7.4.3 使用FB 125诊断DP从站230
7.4.4 使用FC 125诊断DP从站233
7.5 使用SFC 51诊断DP从站235
7.5.1 系统状态表SSL235
7.5.2 使用SFC 51读取局部系统状态表236
7.6 使用FC 3诊断CP 342-5的DP从站239
7.6.1 使用FC 3诊断的顺序239
7.6.2 程序设计240
7.6.3 程序运行与监控245
7.7 练习题247
第8章 故障诊断消息的显示248
8.1 与块有关的消息的组态与显示248
8.1.1 消息的分类与生成消息的块248
8.1.2 硬件组态与程序设计249
8.1.3 用HMI显示消息的仿真实验253
8.1.4 用户自定义的诊断消息257
8.1.5 用软件S7-PDIAG组态过程诊断259
8.2 用报告系统错误功能组态消息263
8.2.1 组态报告系统错误功能263
8.2.2 用HMI显示消息的实验266
8.2.3 故障诊断的必要条件268
8.3 用WinCC显示消息269
8.3.1 用WinCC和PLCSIM显示消息的仿真实验269
8.3.2 用WinCC显示硬件控制系统的消息275
8.3.3 组态PC站点实现WinCC和PLC的通信278
8.4 练习题280
第9章 PROFIBS-PA281
9.1 PROFIBS-PA网络的组态281
9.1.1 PROFIBUS-PA概述281
9.1.2 仅使用DP/PA耦合器的PROFIBUS-PA网络组态283
9.1.3 使用DP/PA链接器的PROFIBUS-PA网络组态285
9.1.4 使用PDM组态PROFIBUS-PA设备286
9.2 用PDM和SFC 13诊断PROFIBUS-PA设备的故障289
9.3 练习题294
第10章 工业以太网295
10.1 工业以太网295
10.1.1 工业以太网概述295
10.1.2 工业以太网的通信介质与网络部件296
10.1.3 工业以太网的交换技术298
10.1.4 工业以太网的通信处理器与带PN接口的CPU299
10.1.5 工业以太网的交换机300
10.1.6 以太网的地址302
10.1.7 工业控制网络的信息安全303
10.1.8 IT通信服务304
10.2 用普通网卡实现计算机与S7-300的通信305
10.2.1 使用ISO协议进行通信305
10.2.2 使用TCP/IP进行通信307
10.3 基于以太网的S5兼容通信309
10.3.1 S5兼容的通信服务309
10.3.2 TCP连接的组态与编程311
10.3.3 ISO连接的组态与编程316
10.3.4 ISO-on-TCP连接的组态与编程317
10.3.5 指定通信伙伴的UDP连接的组态与编程318
10.3.6 未指定通信伙伴的UDP连接的组态与编程320
10.3.7 多点传送方式的UDP连接的组态与编程323
10.4 基于以太网的S7通信327
10.4.1 使用PUT/GET的单向S7通信327
10.4.2 使用USEND/URCV的双向S7通信331
10.4.3 使用BSEND/BRCV的双向S7通信333
10.5 练习题334
第11章 PROFINET336
11.1 PROFINET通信的组态与编程336
11.1.1 PROFINET概述336
11.1.2 基于CPU集成的PN接口的PROFINET通信339
11.1.3 基于CP 343-1的PROFINET通信348
11.1.4 基于CP 443-1的PROFINET通信350
11.2 PROFINET的故障诊断351
11.2.1 PROFINET通信故障诊断的编程351
11.2.2 ET 200S PN的DO模块负载断线的诊断353
11.2.3 诊断数据的分析355
11.2.4 其他故障的诊断357
11.2.5 IE/PB Link的诊断功能358
11.2.6 基于通信处理器的PROFINET故障诊断359
11.3 基于组件的自动化360
11.3.1 PROFINET CBA360
11.3.2 在STEP 7中创建组件361
11.3.3 用iMap连接和下载组件363
11.4 练习题365
第12章 AS-i网络通信366
12.1 AS-i网络概述366
12.1.1 AS-i的数据传输方式与网络结构366
12.1.2 AS-i主站模块367
12.1.3 AS-i从站368
12.1.4 AS-i的寻址模式与编址单元369
12.2 基于CP 243-2的AS-i网络的组态与编程370
12.2.1 CP 243-2简介370
12.2.2 用AS-i向导组态AS-i网络371
12.2.3 AS-i通信的编程374
12.3 CP 343-2P作主站的AS-i网络的组态与编程376
12.3.1 组态AS-i从站376
12.3.2 AS-i通信的编程379
12.4 使用DP/AS-i Link 20E的AS-i网络的组态与编程382
12.5 练习题384
第13章 OPC通信386
13.1 OPC通信概述386
13.2 基于MPI和PROFIBUS的OPC服务器与PLC的通信388
13.2.1 用站组态编辑器组态PC站388
13.2.2 组态控制台390
13.2.3 在STEP 7中组态PC站点和PLC391
13.2.4 在OPC Scout中生成OPC的条目394
13.2.5 基于PROFIBUS网络的OPC通信的组态397
13.3 基于OPC的组态软件与S7-300的通信组态398
13.4 基于以太网的OPC服务器与PLC的通信402
13.4.1 组态PC站402
13.4.2 在STEP 7中组态PC站和PLC403
13.4.3 在OPC Scout中生成OPC的条目405
13.5 练习题407
第14章 MPI网络通信408
14.1 MPI网络简介408
14.2 全局数据通信409
14.2.1 硬件与网络组态409
14.2.2 全局数据通信组态411
14.2.3 3个站之间的全局数据通信组态417
14.2.4 事件驱动的全局数据通信的组态与编程418
14.3 S7基本通信421
14.3.1 S7基本通信概述421
14.3.2 需要双方编程的S7基本通信422
14.3.3 只需一个站编程的S7基本通信426
14.3.4 S7基本通信SFC综合应用例程428
14.4 S7-200与S7-300的MPI通信434
14.5 基于MPI网络的S7通信438
14.5.1 单向S7通信438
14.5.2 使用USEND/URCV的双向S7通信441
14.5.3 使用BSEND/BRCV的双向S7通信443
14.5.4 S7通信的SFB综合应用例程444
14.6 PRODAVE通信软件的应用448
14.7 练习题450
第15章 其他通信网络与通信服务451
15.1 串行通信451
15.1.1 串行通信概述451
15.1.2 使用ASCII协议发送和接收数据452
15.2 S7路由功能455
15.2.1 PG/PC的S7路由功能455
15.2.2 HMI的S7路由功能459
15.3 其他网络与通信服务462
15.3.1 工业无线局域网462
15.3.2 广域网464
15.3.3 KNX/EIB466
15.4 练习题467
附录468
附录A 常用缩写词468
附录B 随书光盘内容简介471
附录C 随书光盘中的例程说明474
参考文献478