工業控製網絡 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王振力，孫平，劉洋 編

圖書標籤:

• 工業控製
• 網絡安全
• SCADA
• PLC
• DCS
• Modbus
• Profinet
• Ethernet/IP
• 自動化
• 信息安全

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115301369

版次：1

商品編碼：11177524

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2012-12-01

用紙：膠版紙

頁數：240

正文語種：中文

編輯推薦

　　《工業控製網絡》特點：1.針對應用型本科學生層次，弱化理論性過強內容，注重實際應用。
　　2.內容主要結閤國內應用廣泛的羅剋韋爾和西門子工業自動化相關現場總綫和工業以太網標準。
　　3.結閤工業實際應用軟件使用訓練，與就業需求緊密結閤。
　　4.理論聯係實際，理論教學與實踐教學相結閤，每種網絡標準結閤實驗內容。

內容簡介

　　《工業控製網絡》介紹瞭工業控製網絡的特點、發展曆程、技術現狀和發展趨勢，重點介紹瞭Modbus、PROFIBUS、CAN、DeviceNet及CANopen等現場總綫技術，還介紹瞭EPA、PROFINET、HSE、Ethernet/IP及ModbusTCP等工業以太網技術，並結閤颱達工業自動化産品有針對性地安排瞭大量工業控製網絡應用案例和實驗內容，著重對學生的實際動手能力、獨立思考能力、創新思維能力和綜閤運用能力進行培養和訓練。《工業控製網絡》可作為普通高等院校電氣工程及其自動化、自動化、電子信息工程、儀器儀錶、計算機、機械電子、汽車電子及相關專業的教材，也可作為相關工程技術人員的參考書。

內頁插圖

目錄

第1章 緒論
1.1 工業自動控製係統曆史
1.1.1 模擬儀錶控製係統
1.1.2 直接數字控製係統
1.1.3 集散控製係統
1.1.4 現場總綫控製係統
1.2 工業控製網絡特點
1.3 傳統控製網絡——現場總綫
1.3.1 現場總綫的定義
1.3.2 現場總綫的發展曆程
1.3.3 工業控製網絡國際標準
1.4 現代控製網絡——工業以太網
1.4.1 工業以太網定義
1.4.2 工業以太網的發展曆程
1.4.3 工業以太網的特點
1.4.4 工業以太網的標準
1.4.5 工業以太網的發展前景
1.5 常用工業控製網絡介紹
1.5.1 基金會現場總綫（FF）
1.5.2 PROFIBUS
1.5.3 CIP
1.5.4 Modbus
1.5.5 CAN總綫
1.5.6 LonWorks
1.6 工業控製網絡發展趨勢

第2章 數據通信與計算機網絡基礎
2.1 數據通信係統概述
2.1.1 數據通信係統組成
2.1.2 數據通信係統的性能指標
2.2 數據編碼技術
2.2.1 數字數據的模擬信號編碼
2.2.2 數字數據的數字信號編碼
2.2.3 數據同步方式
2.3 傳輸差錯及其檢測
2.3.1 奇偶校驗碼
2.3.2 校驗和
2.3.3 循環冗餘校驗碼
2.4 工業控製網絡的節點
2.4.1 可編程控製器
2.4.2 傳感器與變送器
2.4.3 執行器與驅動器
2.4.4 人機界麵
2.4.5 網絡互連設備
2.5 通信傳輸介質
2.5.1 雙絞綫
2.5.2 同軸電纜
2.5.3 光縴
2.5.4 無綫傳輸介質
2.6 網絡拓撲結構
2.6.1 星型拓撲
2.6.2 總綫型拓撲
2.6.3 環型拓撲
2.6.4 樹型拓撲
2.7 網絡傳輸介質的訪問控製方式
2.7.1 載波監聽多路訪問/衝突檢測
2.7.2 令牌訪問控製方式
2.7.3 時分復用
2.7.4 輪詢
2.7.5 集總幀方式
2.8 OSI參考模型
2.8.1 OSI參考模型簡介
2.8.2 OSI參考模型的功能劃分
2.8.3 幾種典型控製網絡的通信模型

第3章 Modbus現場總綫
3.1 概述
3.1.1 Modbus的特點
3.1.2 Modbus的通信模型
3.1.3 通用Modbus幀
3.1.4 Modbus通信原理
3.2 Modbus物理層
3.2.1 RS-232接口標準
3.2.2 RS-485接口標準
3.3 Modbus串行鏈路層標準
3.3.1 Modbus的傳輸模式
3.3.2 Modbus差錯檢驗
3.3.3 Modbus的功能碼
3.3.4 Modbus協議編程實現
3.4 颱達工業自動化設備
3.4.1 颱達PLC簡介
3.4.2 颱達觸摸屏
3.4.3 颱達變頻器
3.5 Modbus係統組態
3.5.1 WPLSoft軟件介紹
3.5.2 ScreenEditor軟件介紹
3.5.3 PLC與變頻器Modbus通信
實驗1Modbus網絡係統設計

第4章 PROFIBUS現場總綫
4.1 PROFIBUS概述
4.1.1 PROFIBUS簡介
4.1.2 PROFIBUS的通信參考模型
4.1.3 PROFIBUS的傢族成員
4.2 PROFIBUS-DP的通信協議
4.2.1 PROFIBUS-DP的物理層
4.2.2 PROFIBUS-DP的數據鏈路層
4.2.3 PROFIBUS-DP的用戶層
4.3 PROFIBUS-DP設備簡介
4.3.1 西門子S7-300PLC
4.3.2 遠程I/O
4.3.3 西門子觸摸屏TP177B
4.4 PROFIBUS-DP係統
4.4.1 STEP7軟件介紹
4.4.2 WinCCflexible軟件介紹
4.4.3 PROFIBUS-DP係統組態
實驗2PROFIBUS係統設計

第5章 CAN總綫
5.1 CAN總綫特點
5.2 CAN總綫通信模型
5.2.1 CAN總綫的物理層
5.2.2 CAN總綫的數據鏈路層
5.3 CAN總綫幀結構
5.3.1 數據幀
5.3.2 遠程幀
5.3.3 齣錯幀
5.3.4 超載幀
5.3.5 幀間空間
5.4 CAN總綫的錯誤處理機製
5.4.1 錯誤類型
5.4.2 錯誤界定規則
5.5 SJA1000CAN控製器
5.5.1 SJA1000引腳功能
5.5.2 SJA1000內部功能結構
5.5.3 SJA1000內部存儲區分配
5.5.4 SJA1000寄存器功能
5.6 CAN總綫收發器PCA82C
5.6.1 PCA82C250引腳功能
5.6.2 PCA82C250內部功能結構
5.6.3 PCA82C250的工作模式
5.7 CAN總綫節點設計
5.7.1 CAN總綫節點的硬件設計
5.7.2 CAN總綫節點的軟件設計
實驗3CAN總綫節點一對一通信實驗

第6章 DeviceNet現場總綫
6.1 DeviceNet概述
6.1.1 設備級的網絡
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的物理層
6.2.2 DeviceNet的數據鏈路層
6.2.3 DeviceNet的應用層
6.3 DeviceNet設備描述
6.3.1 DeviceNet設備的對象模型
6.3.2 DeviceNet設備的對象描述
6.3.3 DeviceNet設備組態的數據源
6.4 DeviceNet連接
6.4.1 重復MACID檢測
6.4.2 建立連接
6.4.3 DeviceNet預定義主從連接組
6.4.4 預定義主從連接的工作過程
6.5 預定義主從連接實例
6.5.1 顯示信息連接
6.5.2 輪詢連接
6.5.3 位選通連接
6.5.4 狀態變化連接/循環連接
6.5.5 多點輪詢連接
6.6 颱達DeviceNet設備簡介
6.6.1 颱達DNET掃描模塊
6.6.2 颱達DeviceNet遠程IO適配模塊
6.6.3 DeviceNet通訊轉換模塊
6.7 颱達DeviceNet係統組態
6.7.1 DeviceNetBuilder軟件介紹
6.7.2 DeviceNet應用案例
實驗4DeviceNet係統設計實驗

第7章 CANopen現場總綫
7.1 CANopen概述
7.1.1 CANopen的發展
7.1.2 CANopen的特性
7.2 CANopen通信模型
7.2.1 CANopen的物理層
7.2.2 CANopen的數據鏈路層
7.2.3 CANopen的應用層
7.3 颱達CANopen設備簡介
7.3.1 颱達CANopen掃描模塊
7.3.2 颱達CANopen從站通信轉換模塊
7.4 颱達CANopen係統組態
7.4.1 CANopen模塊設置介紹
7.4.2 CANopen應用案例
實驗5CANopen係統設計實驗

第8章 工業以太網
8.1 工業以太網簡介
8.1.1 以太網與工業以太網
8.1.2 工業以太網的環境適應問題
8.1.3 以太網通信的非確定性問題
8.1.4 實時以太網
8.2 EPA
8.2.1 EPA的主要特點
8.2.2 EPA的通信協議模型
8.2.3 EPA的網絡結構
8.3 PROFINET
8.3.1 PROFINET技術的起源
8.3.2 PROFINET的主要技術特點
8.3.3 PROFINET通信
8.3.4 PROFINET與其他現場總綫係統的集成
8.4 HSE
8.4.1 HSE的係統結構
8.4.2 HSE與現場設備間的通信
8.4.3 HSE的柔性功能塊
8.4.4 HSE的鏈接設備
8.5 Ethernet/IP
8.5.1 Ethernet/IP概述
8.5.2 Ethernet/IP的報文種類
8.5.3 基於Ethernet/IP的工業以太網組網
8.6 ModbusTCP
8.6.1 ModbusTCP概述
8.6.2 ModbusTCP應用數據單元
8.6.3 Modbus-RTPS
8.7 颱達工業以太網設備簡介
8.7.1 颱達工業以太網通信模塊
8.7.2 颱達工業以太網遠程I/O模塊
8.7.3 颱達工業以太網交換機
8.8 颱達工業以太網係統組態
8.8.1 DCISoft軟件介紹
8.8.2 工業以太網應用案例
實驗6工業以太網係統設計實驗

附錄A ASCII碼錶
附錄B CAN總綫節點一對一通信參考程序
參考文獻

前言/序言

《工業控製網絡：數字時代的脈搏與基石》 在現代工業飛速發展的浪潮中，信息技術的滲透與融閤已不再是可選項，而是驅動企業核心競爭力、實現智能化製造的必然路徑。作為工業生産的“神經係統”，工業控製網絡扮演著至關重要的角色。它連接著生産綫上的每一個傳感器、執行器，傳遞著實時的數據指令，維係著整個生産流程的穩定、高效與安全。《工業控製網絡：數字時代的脈搏與基石》一書，正是為瞭深刻剖析這一關鍵技術領域，為行業內的專業人士、技術開發者以及對工業自動化充滿好奇的讀者，提供一本全麵、深入且兼具前瞻性的參考讀物。 本書並非僅僅羅列技術名詞或枯燥的協議規範，而是力求從工業控製網絡的“生命周期”齣發，循序漸進地展現其復雜而精妙的運作機製。我們首先將帶領讀者穿越時空，迴顧工業控製網絡從早期單機自動化嚮分布式控製係統（DCS）、可編程邏輯控製器（PLC）的演進曆程。理解這些曆史性的變革，有助於我們更好地把握當前技術發展的脈絡，並預判未來的趨勢。我們將探討不同發展階段所麵臨的技術挑戰，以及相應的解決方案，例如如何剋服早期網絡帶寬受限、通信可靠性不足等問題，從而為後續深入的分析奠定基礎。 隨後，本書將花費大量篇幅，係統地梳理和闡述當前主流的工業控製網絡技術。這部分內容是全書的核心，我們將深入剖析Ethernet/IP、PROFINET、Modbus TCP/IP、CC-Link IE等在不同工業領域廣泛應用的通信協議。對於每一種協議，我們不僅僅會介紹其基本原理、拓撲結構、數據傳輸方式，更會著重分析其在實際應用中的優勢、劣勢以及適用的場景。例如，在對實時性要求極高的自動化生産綫上，PROFINET憑藉其實時通信能力和高精度同步性，成為許多高端應用的優選；而在追求開放性和互操作性的場景下，Ethernet/IP則展現齣強大的生命力。本書會通過大量的圖錶和案例分析，幫助讀者直觀地理解這些協議的特點，並能夠根據具體的工業需求，做齣最恰當的技術選型。 在詳細介紹各類網絡協議的同時，本書也不會迴避工業控製網絡所麵臨的嚴峻挑戰——安全性問題。在萬物互聯的時代，工業控製係統正麵臨著前所未有的網絡攻擊風險。一旦工業控製網絡被攻擊，輕則導緻生産中斷、效率下降，重則可能引發設備損壞、環境汙染甚至人員傷亡的重大事故。因此，本書將闢齣專門的章節，深入探討工業控製網絡的安全防護策略。這包括網絡邊界安全、訪問控製、入侵檢測與防禦、數據加密、安全審計等一係列關鍵技術和管理措施。我們將分析常見的網絡攻擊類型，例如拒絕服務攻擊（DoS）、數據篡改、惡意軟件傳播等，並提供切實可行的防護方案。同時，我們也會關注工業控製係統安全標準（如IEC 62443）的應用，指導讀者如何構建符閤行業標準的、縱深防禦的安全體係。 除瞭傳統的現場總綫和以太網通信，本書還將前瞻性地展望工業互聯網（IIoT）時代對工業控製網絡提齣的新要求和新機遇。隨著雲計算、大數據、人工智能等技術的融閤，工業控製網絡正朝著更高層次的智能化、服務化和集成化方嚮發展。我們將探討如何將傳統的工業控製網絡與企業信息係統（如ERP、MES）進行深度整閤，構建端到端的工業數據價值鏈。此外，5G通信、邊緣計算等新興技術在工業控製網絡中的應用前景也將得到深入的分析。例如，5G技術憑藉其高帶寬、低延遲、廣連接的特性，將為工業物聯網的應用帶來革命性的變化，使得遠程控製、移動通信、高清視頻監控等復雜場景成為可能。邊緣計算則能夠將數據處理和分析能力下置到靠近數據源的設備端，有效降低網絡傳輸壓力，提升響應速度，並增強數據的本地化處理能力。 本書的另一大特色在於，我們不僅僅停留在理論層麵，而是將大量的篇幅用於介紹工業控製網絡在各個工業領域的具體應用案例。從石油化工、電力能源、汽車製造，到食品飲料、製藥、冶金等，我們將通過詳實的研究和采訪，展現不同行業如何利用工業控製網絡實現生産自動化、智能化升級。例如，在煉油廠，精密的溫度、壓力、流量控製網絡確保瞭生産過程的安全穩定；在智能電網中，高速可靠的通信網絡支撐著電力的調度和分配；在智能工廠的生産綫上，機器人與PLC協同工作，通過高效的工業網絡實現柔性製造。這些案例分析將極大地幫助讀者理解抽象的技術概念在現實生産中的落地應用，並從中獲得啓發。 為瞭讓本書更具實用性和可操作性，我們還將在附錄中提供一些常用的工業控製網絡工具、軟件以及故障排除的指南。這部分內容將作為讀者在實際工作中遇到的問題時，一個快速查閱和解決問題的參考。例如，如何使用網絡抓包工具分析通信異常，如何使用診斷工具排查設備故障等。 《工業控製網絡：數字時代的脈搏與基石》旨在成為一本集理論、實踐、前瞻性於一體的工業控製網絡領域的權威參考書。我們相信，通過閱讀本書，讀者將能夠： 全麵理解工業控製網絡的體係結構、發展曆程與技術演進。 深入掌握主流工業控製網絡協議的原理、特點與應用場景。 深刻認識工業控製網絡安全的重要性，並掌握有效的防護策略。 洞察工業互聯網時代，工業控製網絡麵臨的機遇與挑戰。 從豐富的行業案例中，獲得技術應用的靈感與啓示。 無論您是經驗豐富的工業自動化工程師，還是初涉該領域的學生，亦或是希望瞭解工業智能化的企業管理者，本書都將為您打開一扇通往工業控製網絡核心世界的大門，助您在數字化轉型的浪潮中，抓住機遇，應對挑戰，成為引領行業變革的先行者。這不僅僅是一本技術手冊，更是您在邁嚮工業4.0、智能製造道路上不可或缺的指南。

評分☆☆☆☆☆

我原本以為這會是一本能讓我立刻感受到“科技賦能”的讀物，能夠看到各種智能設備如何協同工作，實現生産效率的飛躍。然而，我翻瞭翻，內容似乎更偏嚮於對“連接”本身的研究。它不是在描繪一個高度自動化的未來場景，而是在深入剖析“連接”的“物理基礎”和“邏輯規則”。書中花瞭相當大的篇幅來介紹不同種類的綫纜、連接器以及它們的物理特性，比如抗乾擾能力、傳輸損耗等，這些都是我之前從未細想過的。我注意到書中有一部分內容詳細講解瞭信號的編碼和解碼過程，如何將高層指令轉化為低層的二進製比特流，又如何將這些比特流重新解析成有意義的信息。這部分內容讓我理解到，即使是最簡單的指令，背後也隱藏著一套精密的數學模型和算法。接著，我看到瞭關於數據幀的結構分析，每個字節的含義，校驗位的計算方式，以及如何通過這些手段來檢測和糾正傳輸錯誤。這本書沒有直接給齣“最優解決方案”，而是強調瞭“原理”的重要性。它讓我意識到，所謂的“智能”和“自動化”，很大程度上都建立在對這些基礎連接和通信原理的深刻理解之上。它不是一本“站在雲端”的書，而是“腳踏實地”地去探究“如何讓機器說話，如何讓信息流動”的根本問題。

評分☆☆☆☆☆

一本封麵設計樸實無華的書，厚度適中，拿在手裏沉甸甸的，似乎預示著其內容的紮實。我帶著一種探索未知的期待翻開瞭第一頁，然而，書中並沒有像我預期的那樣，直接鋪展開一段關於未來工業發展宏大敘事的開篇，也沒有直接拋齣一些令人驚嘆的科技名詞來吸引眼球。相反，它像一位經驗豐富的老工匠，循序漸進地講解著最基礎的原理。它不是那種試圖用華麗辭藻或前沿概念來包裝的讀物，而是沉浸在具體實踐和細節之中。我讀到關於各種傳感器的工作原理，它們如何捕捉環境中的物理量，又如何將這些模擬信號轉化為數字信息，這個過程的嚴謹和精密讓我印象深刻。接著，書裏詳細描述瞭不同類型的數據傳輸協議，從最基礎的串行通信到更復雜的網絡協議，每一個細節都力求清晰。它沒有迴避那些看似枯燥的技術術語，而是用通俗易懂的語言，輔以大量的圖示和錶格，將復雜的概念一一拆解。我尤其對其中關於信號處理和濾波的部分感到好奇，理解瞭這些看似微小的技術是如何確保數據的準確性和可靠性的，對於整個工業係統的穩定運行至關重要。這本書並沒有直接告訴我“工業控製網絡”究竟是什麼，而是通過對組成它的每一個“細胞”進行細緻入微的描繪，讓我逐漸勾勒齣它的輪廓。它更像是一本詳盡的“工具書”，而不是一本“說明書”，需要讀者主動去思考，去聯想，去構建屬於自己的理解框架。

評分☆☆☆☆☆

當我拿到這本書時，我的腦海中浮現的是各種傳感器、執行器和中央控製器的畫麵，以及它們之間錯綜復雜的連接。然而，翻開書頁，我發現它並沒有直接描繪齣這樣一幅全景圖。相反，它更像是在解剖“通信的原子”。書中深入探討瞭“電信號”的本質，它如何被調製、解調，以及在傳輸過程中可能遇到的各種乾擾。我讀到關於不同調製方式的詳細介紹，例如幅度調製、頻率調製和相位調製，以及它們各自的優缺點。接著，書中轉嚮瞭“數字信號”的處理，如何將連續的模擬信號離散化，並為每一個離散點分配一個數值。我看到關於采樣率、量化位數等關鍵參數的討論，以及它們對數據精度的影響。我還對書中關於“糾錯碼”的講解印象深刻，理解瞭如何在信號中加入冗餘信息，以便在接收端檢測並修復傳輸錯誤。這本書並沒有直接告訴我“工業控製網絡”的架構，而是通過對“信息傳遞的微觀層麵”進行細緻的剖析，讓我認識到，即使是再復雜的網絡，其最終也都是由這些最基礎的信號和數據處理環節構成的。它讓我對“信息”這個抽象的概念有瞭更具體的理解，也對“如何讓信息在不同載體間忠實傳遞”有瞭更深的敬意。

評分☆☆☆☆☆

帶著對“工業”的理解，我本以為這本書會充斥著關於機械臂、PLC、SCADA係統等專業術語，以及它們如何通過某種“網絡”相互協作。但實際閱讀體驗卻讓我頗為意外。書的內容更像是在探索“如何讓兩個獨立的實體‘達成共識’，並‘協同工作’”。它並沒有直接提及“工業”場景，而是從更普適的“通信原理”入手。我讀到關於“握手協議”的詳細描述，兩個設備如何首先建立聯係，並確認彼此的身份和通信能力。接著，書中深入講解瞭“狀態機”的概念，一個設備如何根據接收到的不同信息，改變自身的狀態，並執行相應的動作。我看到瞭關於“輪詢”和“中斷”兩種通信機製的比較，以及它們在不同場景下的適用性。我還對書中關於“並發控製”的討論感到新奇，理解瞭當多個設備同時嘗試訪問同一資源時，如何通過一定的規則來避免衝突。這本書並沒有直接告訴我“工業控製網絡”具體是怎樣的，而是通過闡述“個體間的協調與閤作”的通用邏輯，讓我得以窺見“網絡”的本質。它更像是一本關於“分布式係統協作理論”的科普讀物，讓我對“如何讓一群獨立的個體形成一個有組織的整體”有瞭更深刻的認識。

評分☆☆☆☆☆

我抱著對“網絡”這個詞的直觀理解，期待看到關於各種網絡拓撲結構、通信協議以及安全性的討論。然而，這本書的切入點似乎有些不同。它並沒有直接展開介紹“網絡”的宏觀概念，而是從“如何讓一個設備‘知道’另一個設備是誰，以及如何‘發送’信息給它”這樣非常基礎的問題開始。我讀到關於尋址機製的詳細闡述，不同類型的地址是如何分配和使用的，以及它們在網絡中的作用。書中還花瞭很多時間去解釋“數據包”的概念，它的組成部分，以及它是如何在網絡中“旅行”的。我看到瞭關於“路由”的初步概念，信息是如何根據目標地址找到“最佳路徑”的。盡管書中並沒有使用“工業控製網絡”這個詞匯，但它所描述的“設備間通信”的種種細節，無疑是構成任何網絡的基礎。我尤其對書中關於“通信時序”的描述感到著迷，理解瞭不同設備之間如何通過精確的時間同步來協調動作，避免信息衝突。這本書並沒有直接告訴我“工業控製網絡”能做什麼，而是讓我理解瞭“網絡”之所以能夠存在的“基本運作方式”。它更像是一本關於“網絡溝通學”的入門讀物，讓我對“信息如何在不同實體間傳遞”有瞭全新的認識。

評分☆☆☆☆☆

很專業，還不錯。。。。

評分☆☆☆☆☆

發票沒收到。

評分☆☆☆☆☆

備課用書，質量和內容都不錯。

評分☆☆☆☆☆

瞭解而已，實用性不強

評分☆☆☆☆☆

哥古古怪怪古古怪怪哈哈哈

評分☆☆☆☆☆

送貨速度很快，非常滿意

評分☆☆☆☆☆

內容覆蓋麵廣，書不厚，內容不細，適閤有一定基礎和經驗的人

評分☆☆☆☆☆

普通

評分☆☆☆☆☆

《工業控製網絡》介紹瞭工業控製網絡的特點、發展曆程、技術現狀和發展趨勢，重點介紹瞭Modbus、PROFIBUS、CAN、DeviceNet及CANopen等現場總綫技術，還介紹瞭EPA、PROFINET、HSE、Ethernet/IP及ModbusTCP等工業以太網技術，並結閤颱達工業自動化産品有針對性地安排瞭大量工業控製網絡應用案例和實驗內容，著重對學生的實際動手能力、獨立思考能力、創新思維能力和綜閤運用能力進行培養和訓練。《工業控製網絡》可作為普通高等院校電氣工程及其自動化、自動化、電子信息工程、儀器儀錶、計算機、機械電子、汽車電子及相關專業的教材，也可作為相關工程技術人員的參考書。