工业控制网络 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

王振力，孙平，刘洋 编

图书标签:

• 工业控制
• 网络安全
• SCADA
• PLC
• DCS
• Modbus
• Profinet
• Ethernet/IP
• 自动化
• 信息安全

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115301369

版次：1

商品编码：11177524

包装：平装

开本：16开

出版时间：2012-12-01

用纸：胶版纸

页数：240

正文语种：中文

编辑推荐

　　《工业控制网络》特点：1.针对应用型本科学生层次，弱化理论性过强内容，注重实际应用。
　　2.内容主要结合国内应用广泛的罗克韦尔和西门子工业自动化相关现场总线和工业以太网标准。
　　3.结合工业实际应用软件使用训练，与就业需求紧密结合。
　　4.理论联系实际，理论教学与实践教学相结合，每种网络标准结合实验内容。

内容简介

　　《工业控制网络》介绍了工业控制网络的特点、发展历程、技术现状和发展趋势，重点介绍了Modbus、PROFIBUS、CAN、DeviceNet及CANopen等现场总线技术，还介绍了EPA、PROFINET、HSE、Ethernet/IP及ModbusTCP等工业以太网技术，并结合台达工业自动化产品有针对性地安排了大量工业控制网络应用案例和实验内容，着重对学生的实际动手能力、独立思考能力、创新思维能力和综合运用能力进行培养和训练。《工业控制网络》可作为普通高等院校电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程、仪器仪表、计算机、机械电子、汽车电子及相关专业的教材，也可作为相关工程技术人员的参考书。

内页插图

目录

第1章 绪论
1.1 工业自动控制系统历史
1.1.1 模拟仪表控制系统
1.1.2 直接数字控制系统
1.1.3 集散控制系统
1.1.4 现场总线控制系统
1.2 工业控制网络特点
1.3 传统控制网络——现场总线
1.3.1 现场总线的定义
1.3.2 现场总线的发展历程
1.3.3 工业控制网络国际标准
1.4 现代控制网络——工业以太网
1.4.1 工业以太网定义
1.4.2 工业以太网的发展历程
1.4.3 工业以太网的特点
1.4.4 工业以太网的标准
1.4.5 工业以太网的发展前景
1.5 常用工业控制网络介绍
1.5.1 基金会现场总线（FF）
1.5.2 PROFIBUS
1.5.3 CIP
1.5.4 Modbus
1.5.5 CAN总线
1.5.6 LonWorks
1.6 工业控制网络发展趋势

第2章 数据通信与计算机网络基础
2.1 数据通信系统概述
2.1.1 数据通信系统组成
2.1.2 数据通信系统的性能指标
2.2 数据编码技术
2.2.1 数字数据的模拟信号编码
2.2.2 数字数据的数字信号编码
2.2.3 数据同步方式
2.3 传输差错及其检测
2.3.1 奇偶校验码
2.3.2 校验和
2.3.3 循环冗余校验码
2.4 工业控制网络的节点
2.4.1 可编程控制器
2.4.2 传感器与变送器
2.4.3 执行器与驱动器
2.4.4 人机界面
2.4.5 网络互连设备
2.5 通信传输介质
2.5.1 双绞线
2.5.2 同轴电缆
2.5.3 光纤
2.5.4 无线传输介质
2.6 网络拓扑结构
2.6.1 星型拓扑
2.6.2 总线型拓扑
2.6.3 环型拓扑
2.6.4 树型拓扑
2.7 网络传输介质的访问控制方式
2.7.1 载波监听多路访问/冲突检测
2.7.2 令牌访问控制方式
2.7.3 时分复用
2.7.4 轮询
2.7.5 集总帧方式
2.8 OSI参考模型
2.8.1 OSI参考模型简介
2.8.2 OSI参考模型的功能划分
2.8.3 几种典型控制网络的通信模型

第3章 Modbus现场总线
3.1 概述
3.1.1 Modbus的特点
3.1.2 Modbus的通信模型
3.1.3 通用Modbus帧
3.1.4 Modbus通信原理
3.2 Modbus物理层
3.2.1 RS-232接口标准
3.2.2 RS-485接口标准
3.3 Modbus串行链路层标准
3.3.1 Modbus的传输模式
3.3.2 Modbus差错检验
3.3.3 Modbus的功能码
3.3.4 Modbus协议编程实现
3.4 台达工业自动化设备
3.4.1 台达PLC简介
3.4.2 台达触摸屏
3.4.3 台达变频器
3.5 Modbus系统组态
3.5.1 WPLSoft软件介绍
3.5.2 ScreenEditor软件介绍
3.5.3 PLC与变频器Modbus通信
实验1Modbus网络系统设计

第4章 PROFIBUS现场总线
4.1 PROFIBUS概述
4.1.1 PROFIBUS简介
4.1.2 PROFIBUS的通信参考模型
4.1.3 PROFIBUS的家族成员
4.2 PROFIBUS-DP的通信协议
4.2.1 PROFIBUS-DP的物理层
4.2.2 PROFIBUS-DP的数据链路层
4.2.3 PROFIBUS-DP的用户层
4.3 PROFIBUS-DP设备简介
4.3.1 西门子S7-300PLC
4.3.2 远程I/O
4.3.3 西门子触摸屏TP177B
4.4 PROFIBUS-DP系统
4.4.1 STEP7软件介绍
4.4.2 WinCCflexible软件介绍
4.4.3 PROFIBUS-DP系统组态
实验2PROFIBUS系统设计

第5章 CAN总线
5.1 CAN总线特点
5.2 CAN总线通信模型
5.2.1 CAN总线的物理层
5.2.2 CAN总线的数据链路层
5.3 CAN总线帧结构
5.3.1 数据帧
5.3.2 远程帧
5.3.3 出错帧
5.3.4 超载帧
5.3.5 帧间空间
5.4 CAN总线的错误处理机制
5.4.1 错误类型
5.4.2 错误界定规则
5.5 SJA1000CAN控制器
5.5.1 SJA1000引脚功能
5.5.2 SJA1000内部功能结构
5.5.3 SJA1000内部存储区分配
5.5.4 SJA1000寄存器功能
5.6 CAN总线收发器PCA82C
5.6.1 PCA82C250引脚功能
5.6.2 PCA82C250内部功能结构
5.6.3 PCA82C250的工作模式
5.7 CAN总线节点设计
5.7.1 CAN总线节点的硬件设计
5.7.2 CAN总线节点的软件设计
实验3CAN总线节点一对一通信实验

第6章 DeviceNet现场总线
6.1 DeviceNet概述
6.1.1 设备级的网络
6.1.2 DeviceNet的特性
6.1.3 DeviceNet的通信模式
6.2 DeviceNet通信模型
6.2.1 DeviceNet的物理层
6.2.2 DeviceNet的数据链路层
6.2.3 DeviceNet的应用层
6.3 DeviceNet设备描述
6.3.1 DeviceNet设备的对象模型
6.3.2 DeviceNet设备的对象描述
6.3.3 DeviceNet设备组态的数据源
6.4 DeviceNet连接
6.4.1 重复MACID检测
6.4.2 建立连接
6.4.3 DeviceNet预定义主从连接组
6.4.4 预定义主从连接的工作过程
6.5 预定义主从连接实例
6.5.1 显示信息连接
6.5.2 轮询连接
6.5.3 位选通连接
6.5.4 状态变化连接/循环连接
6.5.5 多点轮询连接
6.6 台达DeviceNet设备简介
6.6.1 台达DNET扫描模块
6.6.2 台达DeviceNet远程IO适配模块
6.6.3 DeviceNet通讯转换模块
6.7 台达DeviceNet系统组态
6.7.1 DeviceNetBuilder软件介绍
6.7.2 DeviceNet应用案例
实验4DeviceNet系统设计实验

第7章 CANopen现场总线
7.1 CANopen概述
7.1.1 CANopen的发展
7.1.2 CANopen的特性
7.2 CANopen通信模型
7.2.1 CANopen的物理层
7.2.2 CANopen的数据链路层
7.2.3 CANopen的应用层
7.3 台达CANopen设备简介
7.3.1 台达CANopen扫描模块
7.3.2 台达CANopen从站通信转换模块
7.4 台达CANopen系统组态
7.4.1 CANopen模块设置介绍
7.4.2 CANopen应用案例
实验5CANopen系统设计实验

第8章 工业以太网
8.1 工业以太网简介
8.1.1 以太网与工业以太网
8.1.2 工业以太网的环境适应问题
8.1.3 以太网通信的非确定性问题
8.1.4 实时以太网
8.2 EPA
8.2.1 EPA的主要特点
8.2.2 EPA的通信协议模型
8.2.3 EPA的网络结构
8.3 PROFINET
8.3.1 PROFINET技术的起源
8.3.2 PROFINET的主要技术特点
8.3.3 PROFINET通信
8.3.4 PROFINET与其他现场总线系统的集成
8.4 HSE
8.4.1 HSE的系统结构
8.4.2 HSE与现场设备间的通信
8.4.3 HSE的柔性功能块
8.4.4 HSE的链接设备
8.5 Ethernet/IP
8.5.1 Ethernet/IP概述
8.5.2 Ethernet/IP的报文种类
8.5.3 基于Ethernet/IP的工业以太网组网
8.6 ModbusTCP
8.6.1 ModbusTCP概述
8.6.2 ModbusTCP应用数据单元
8.6.3 Modbus-RTPS
8.7 台达工业以太网设备简介
8.7.1 台达工业以太网通信模块
8.7.2 台达工业以太网远程I/O模块
8.7.3 台达工业以太网交换机
8.8 台达工业以太网系统组态
8.8.1 DCISoft软件介绍
8.8.2 工业以太网应用案例
实验6工业以太网系统设计实验

附录A ASCII码表
附录B CAN总线节点一对一通信参考程序
参考文献

前言/序言

《工业控制网络：数字时代的脉搏与基石》 在现代工业飞速发展的浪潮中，信息技术的渗透与融合已不再是可选项，而是驱动企业核心竞争力、实现智能化制造的必然路径。作为工业生产的“神经系统”，工业控制网络扮演着至关重要的角色。它连接着生产线上的每一个传感器、执行器，传递着实时的数据指令，维系着整个生产流程的稳定、高效与安全。《工业控制网络：数字时代的脉搏与基石》一书，正是为了深刻剖析这一关键技术领域，为行业内的专业人士、技术开发者以及对工业自动化充满好奇的读者，提供一本全面、深入且兼具前瞻性的参考读物。 本书并非仅仅罗列技术名词或枯燥的协议规范，而是力求从工业控制网络的“生命周期”出发，循序渐进地展现其复杂而精妙的运作机制。我们首先将带领读者穿越时空，回顾工业控制网络从早期单机自动化向分布式控制系统（DCS）、可编程逻辑控制器（PLC）的演进历程。理解这些历史性的变革，有助于我们更好地把握当前技术发展的脉络，并预判未来的趋势。我们将探讨不同发展阶段所面临的技术挑战，以及相应的解决方案，例如如何克服早期网络带宽受限、通信可靠性不足等问题，从而为后续深入的分析奠定基础。 随后，本书将花费大量篇幅，系统地梳理和阐述当前主流的工业控制网络技术。这部分内容是全书的核心，我们将深入剖析Ethernet/IP、PROFINET、Modbus TCP/IP、CC-Link IE等在不同工业领域广泛应用的通信协议。对于每一种协议，我们不仅仅会介绍其基本原理、拓扑结构、数据传输方式，更会着重分析其在实际应用中的优势、劣势以及适用的场景。例如，在对实时性要求极高的自动化生产线上，PROFINET凭借其实时通信能力和高精度同步性，成为许多高端应用的优选；而在追求开放性和互操作性的场景下，Ethernet/IP则展现出强大的生命力。本书会通过大量的图表和案例分析，帮助读者直观地理解这些协议的特点，并能够根据具体的工业需求，做出最恰当的技术选型。 在详细介绍各类网络协议的同时，本书也不会回避工业控制网络所面临的严峻挑战——安全性问题。在万物互联的时代，工业控制系统正面临着前所未有的网络攻击风险。一旦工业控制网络被攻击，轻则导致生产中断、效率下降，重则可能引发设备损坏、环境污染甚至人员伤亡的重大事故。因此，本书将辟出专门的章节，深入探讨工业控制网络的安全防护策略。这包括网络边界安全、访问控制、入侵检测与防御、数据加密、安全审计等一系列关键技术和管理措施。我们将分析常见的网络攻击类型，例如拒绝服务攻击（DoS）、数据篡改、恶意软件传播等，并提供切实可行的防护方案。同时，我们也会关注工业控制系统安全标准（如IEC 62443）的应用，指导读者如何构建符合行业标准的、纵深防御的安全体系。 除了传统的现场总线和以太网通信，本书还将前瞻性地展望工业互联网（IIoT）时代对工业控制网络提出的新要求和新机遇。随着云计算、大数据、人工智能等技术的融合，工业控制网络正朝着更高层次的智能化、服务化和集成化方向发展。我们将探讨如何将传统的工业控制网络与企业信息系统（如ERP、MES）进行深度整合，构建端到端的工业数据价值链。此外，5G通信、边缘计算等新兴技术在工业控制网络中的应用前景也将得到深入的分析。例如，5G技术凭借其高带宽、低延迟、广连接的特性，将为工业物联网的应用带来革命性的变化，使得远程控制、移动通信、高清视频监控等复杂场景成为可能。边缘计算则能够将数据处理和分析能力下置到靠近数据源的设备端，有效降低网络传输压力，提升响应速度，并增强数据的本地化处理能力。 本书的另一大特色在于，我们不仅仅停留在理论层面，而是将大量的篇幅用于介绍工业控制网络在各个工业领域的具体应用案例。从石油化工、电力能源、汽车制造，到食品饮料、制药、冶金等，我们将通过详实的研究和采访，展现不同行业如何利用工业控制网络实现生产自动化、智能化升级。例如，在炼油厂，精密的温度、压力、流量控制网络确保了生产过程的安全稳定；在智能电网中，高速可靠的通信网络支撑着电力的调度和分配；在智能工厂的生产线上，机器人与PLC协同工作，通过高效的工业网络实现柔性制造。这些案例分析将极大地帮助读者理解抽象的技术概念在现实生产中的落地应用，并从中获得启发。 为了让本书更具实用性和可操作性，我们还将在附录中提供一些常用的工业控制网络工具、软件以及故障排除的指南。这部分内容将作为读者在实际工作中遇到的问题时，一个快速查阅和解决问题的参考。例如，如何使用网络抓包工具分析通信异常，如何使用诊断工具排查设备故障等。 《工业控制网络：数字时代的脉搏与基石》旨在成为一本集理论、实践、前瞻性于一体的工业控制网络领域的权威参考书。我们相信，通过阅读本书，读者将能够： 全面理解工业控制网络的体系结构、发展历程与技术演进。 深入掌握主流工业控制网络协议的原理、特点与应用场景。 深刻认识工业控制网络安全的重要性，并掌握有效的防护策略。 洞察工业互联网时代，工业控制网络面临的机遇与挑战。 从丰富的行业案例中，获得技术应用的灵感与启示。 无论您是经验丰富的工业自动化工程师，还是初涉该领域的学生，亦或是希望了解工业智能化的企业管理者，本书都将为您打开一扇通往工业控制网络核心世界的大门，助您在数字化转型的浪潮中，抓住机遇，应对挑战，成为引领行业变革的先行者。这不仅仅是一本技术手册，更是您在迈向工业4.0、智能制造道路上不可或缺的指南。

评分☆☆☆☆☆

我抱着对“网络”这个词的直观理解，期待看到关于各种网络拓扑结构、通信协议以及安全性的讨论。然而，这本书的切入点似乎有些不同。它并没有直接展开介绍“网络”的宏观概念，而是从“如何让一个设备‘知道’另一个设备是谁，以及如何‘发送’信息给它”这样非常基础的问题开始。我读到关于寻址机制的详细阐述，不同类型的地址是如何分配和使用的，以及它们在网络中的作用。书中还花了很多时间去解释“数据包”的概念，它的组成部分，以及它是如何在网络中“旅行”的。我看到了关于“路由”的初步概念，信息是如何根据目标地址找到“最佳路径”的。尽管书中并没有使用“工业控制网络”这个词汇，但它所描述的“设备间通信”的种种细节，无疑是构成任何网络的基础。我尤其对书中关于“通信时序”的描述感到着迷，理解了不同设备之间如何通过精确的时间同步来协调动作，避免信息冲突。这本书并没有直接告诉我“工业控制网络”能做什么，而是让我理解了“网络”之所以能够存在的“基本运作方式”。它更像是一本关于“网络沟通学”的入门读物，让我对“信息如何在不同实体间传递”有了全新的认识。

评分☆☆☆☆☆

当我拿到这本书时，我的脑海中浮现的是各种传感器、执行器和中央控制器的画面，以及它们之间错综复杂的连接。然而，翻开书页，我发现它并没有直接描绘出这样一幅全景图。相反，它更像是在解剖“通信的原子”。书中深入探讨了“电信号”的本质，它如何被调制、解调，以及在传输过程中可能遇到的各种干扰。我读到关于不同调制方式的详细介绍，例如幅度调制、频率调制和相位调制，以及它们各自的优缺点。接着，书中转向了“数字信号”的处理，如何将连续的模拟信号离散化，并为每一个离散点分配一个数值。我看到关于采样率、量化位数等关键参数的讨论，以及它们对数据精度的影响。我还对书中关于“纠错码”的讲解印象深刻，理解了如何在信号中加入冗余信息，以便在接收端检测并修复传输错误。这本书并没有直接告诉我“工业控制网络”的架构，而是通过对“信息传递的微观层面”进行细致的剖析，让我认识到，即使是再复杂的网络，其最终也都是由这些最基础的信号和数据处理环节构成的。它让我对“信息”这个抽象的概念有了更具体的理解，也对“如何让信息在不同载体间忠实传递”有了更深的敬意。

评分☆☆☆☆☆

一本封面设计朴实无华的书，厚度适中，拿在手里沉甸甸的，似乎预示着其内容的扎实。我带着一种探索未知的期待翻开了第一页，然而，书中并没有像我预期的那样，直接铺展开一段关于未来工业发展宏大叙事的开篇，也没有直接抛出一些令人惊叹的科技名词来吸引眼球。相反，它像一位经验丰富的老工匠，循序渐进地讲解着最基础的原理。它不是那种试图用华丽辞藻或前沿概念来包装的读物，而是沉浸在具体实践和细节之中。我读到关于各种传感器的工作原理，它们如何捕捉环境中的物理量，又如何将这些模拟信号转化为数字信息，这个过程的严谨和精密让我印象深刻。接着，书里详细描述了不同类型的数据传输协议，从最基础的串行通信到更复杂的网络协议，每一个细节都力求清晰。它没有回避那些看似枯燥的技术术语，而是用通俗易懂的语言，辅以大量的图示和表格，将复杂的概念一一拆解。我尤其对其中关于信号处理和滤波的部分感到好奇，理解了这些看似微小的技术是如何确保数据的准确性和可靠性的，对于整个工业系统的稳定运行至关重要。这本书并没有直接告诉我“工业控制网络”究竟是什么，而是通过对组成它的每一个“细胞”进行细致入微的描绘，让我逐渐勾勒出它的轮廓。它更像是一本详尽的“工具书”，而不是一本“说明书”，需要读者主动去思考，去联想，去构建属于自己的理解框架。

评分☆☆☆☆☆

我原本以为这会是一本能让我立刻感受到“科技赋能”的读物，能够看到各种智能设备如何协同工作，实现生产效率的飞跃。然而，我翻了翻，内容似乎更偏向于对“连接”本身的研究。它不是在描绘一个高度自动化的未来场景，而是在深入剖析“连接”的“物理基础”和“逻辑规则”。书中花了相当大的篇幅来介绍不同种类的线缆、连接器以及它们的物理特性，比如抗干扰能力、传输损耗等，这些都是我之前从未细想过的。我注意到书中有一部分内容详细讲解了信号的编码和解码过程，如何将高层指令转化为低层的二进制比特流，又如何将这些比特流重新解析成有意义的信息。这部分内容让我理解到，即使是最简单的指令，背后也隐藏着一套精密的数学模型和算法。接着，我看到了关于数据帧的结构分析，每个字节的含义，校验位的计算方式，以及如何通过这些手段来检测和纠正传输错误。这本书没有直接给出“最优解决方案”，而是强调了“原理”的重要性。它让我意识到，所谓的“智能”和“自动化”，很大程度上都建立在对这些基础连接和通信原理的深刻理解之上。它不是一本“站在云端”的书，而是“脚踏实地”地去探究“如何让机器说话，如何让信息流动”的根本问题。

评分☆☆☆☆☆

带着对“工业”的理解，我本以为这本书会充斥着关于机械臂、PLC、SCADA系统等专业术语，以及它们如何通过某种“网络”相互协作。但实际阅读体验却让我颇为意外。书的内容更像是在探索“如何让两个独立的实体‘达成共识’，并‘协同工作’”。它并没有直接提及“工业”场景，而是从更普适的“通信原理”入手。我读到关于“握手协议”的详细描述，两个设备如何首先建立联系，并确认彼此的身份和通信能力。接着，书中深入讲解了“状态机”的概念，一个设备如何根据接收到的不同信息，改变自身的状态，并执行相应的动作。我看到了关于“轮询”和“中断”两种通信机制的比较，以及它们在不同场景下的适用性。我还对书中关于“并发控制”的讨论感到新奇，理解了当多个设备同时尝试访问同一资源时，如何通过一定的规则来避免冲突。这本书并没有直接告诉我“工业控制网络”具体是怎样的，而是通过阐述“个体间的协调与合作”的通用逻辑，让我得以窥见“网络”的本质。它更像是一本关于“分布式系统协作理论”的科普读物，让我对“如何让一群独立的个体形成一个有组织的整体”有了更深刻的认识。

评分☆☆☆☆☆

这个是个热点

评分☆☆☆☆☆

书质量一般，凑合看，内容也还行吧

评分☆☆☆☆☆

介绍通讯协议部分内容很多

评分☆☆☆☆☆

哥古古怪怪古古怪怪哈哈哈

评分☆☆☆☆☆

很不错的书籍，我喜欢

评分☆☆☆☆☆

适用于学生教材

评分☆☆☆☆☆

这个是个热点

评分☆☆☆☆☆

很不错，书很新是正品！

评分☆☆☆☆☆

内容还没来得及看，送货速度很快，外包装也很好，手感也不错