工业网络控制技术

本书遵循职业教育教材编写规律和职业院校学生学习规律，配套齐全

本书先带领读者了解工业网络技术的发展脉络，再以三菱iQ-FX、iQ-R、MELSEC-Q系列PLC为主控CPU，通过项目形式全面学习以太网通信、简单CPU通信、串行通信、CC-Link通信、CC-Link IE Field通信、CC-Link IE Control通信、CC-Link IE TSN通信、Modbus通信和综合网络通信技术。每个项目从认知网络特点到网络拓扑连接，从系统构建到参数设置，从程序编写到网络诊断，这样一条循序渐进的认知主线，用任务串起每个网络通信的应用。本书采用主教材+工作手册的形式，每个项目单元配有测试题目，有的项目还配有工作页进行实践，帮助学习者检验学习成果，了解学习的难点和重点，为后续工业网络技术应用奠定基础。 本书适用于高等职业院校工业机器人技术、电气自动化技术、智能控制技术等专业的教学，也适用于职业本科教学，还可供工程技术人员参考。 为方便教学，本书配有电子课件、电子教案、测试答案、模拟试卷及答案、配套题库、智慧职教在线课程等多种教学资源，凡选用本书作为授课教材的教师，均可通过QQ（2314073523）咨询。

前言
项目1 引入工业网络  1
任务1.1 认识网络的发展  1
1.1.1 无网络时代的信息
传递方式  1
1.1.2 网络的出现与发展  1
任务1.2 学习信息类OA网络与
控制类FA网络的区别  2
1.2.1 信息类OA网络的
信息传递过程  3
1.2.2 信息类OA网络的特点  6
1.2.3 控制类FA网络的
信息传递过程  6
1.2.4 控制类FA网络的特点  7
1.2.5 使用控制类FA网络的
目的  8
1.2.6 信息类OA网络和控制类
FA网络的比较  9
任务1.3 了解控制类FA网络通信
基本原理  9
1.3.1 控制类FA网络概览  9
1.3.2 控制类FA网络数据通信的
基本原理  11
1.3.3 远距离设备与可编程控制器
输入输出信号的接收与
发送  13
任务1.4 了解控制类FA网络发展
趋势  15
1.4.1 控制类FA网络与信息类
OA网络的融合  15
1.4.2 网络协议加入CiA402
规范  15
1.4.3 网络协议基于以太网上
运行  16
1.4.4 MES接口模块与云平台的
应用  16
1.4.5 三菱CC-Link网络产品  17
本项目小结  22
测试  22
项目2 以太网通信应用  25
任务2.1 认识以太网  25
2.1.1 以太网在工业现场中的
定位  25
2.1.2 以太网IP地址规范  27
2.1.3 端口号规范  27
2.1.4 网络拓扑结构  28
2.1.5 分层体系结构和OSI
参考模型  29
2.1.6 TCP和UDP通信协议  31
2.1.7 Open/Close处理过程  31
任务2.2 以太网与MELSOFT产品
及GOT的连接通信  32
2.2.1 以太网数据通信功能  33
2.2.2 连接通信设置  34
任务2.3  SLMP数据通信  39
2.3.1 SLMP功能概述  40
2.3.2 SLMP功能类型  41
2.3.3 通信步骤  43
2.3.4 报文格式  44
2.3.5 运行前设置和系统构建  45
2.3.6 模块参数的设置  46
2.3.7 与对象设备的连接设置（SLMP请求端）  47
2.3.8 与对象设备的连接设置（SLMP响应端）  48
2.3.9 通信协议编写  49
2.3.10 通信确认  53
2.3.11 程序编写  54
任务2.4 故障排除  56
2.4.1 处理步骤  56
2.4.2 常见故障的说明  58
本项目小结  58
测试  59
项目3 简单CPU通信应用  62
任务3.1 认识简单CPU通信  62
3.1.1 简单CPU通信特点  62
3.1.2 以太网连接方法  63
3.1.3 简单CPU通信连接
常见问题  71
任务3.2 实施简单CPU通信  72
3.2.1 1号站CPU参数设置和
程序编写  72
3.2.2 2号站CPU参数设置和
程序编写  73
本项目小结  75
测试  75
项目4 串行通信应用  77
任务4.1 认识串行通信规格  77
4.1.1 通信参数  77
4.1.2 通信协议  78
4.1.3 流控制  78
4.1.4 接口类型  78
4.1.5 数据分隔  79
任务4.2 认识串行通信模块  80
4.2.1 串行通信模块的种类  80
4.2.2 串行通信模块各部分名称  81
4.2.3 LED名称和显示内容  81
4.2.4 通信线的连接  82
4.2.5 串行通信模块的
通信协议  83
4.2.6 串行通信模块的设置方法  83
任务4.3 条形码读取  84
4.3.1 运行前的设置和步骤  85
4.3.2 模块参数的设置  85
4.3.3 通信协议的设置  86
4.3.4 数据包的设置  88
4.3.5 创建协议的保存和写入  92
4.3.6 专用指令和PLC编程  93
任务4.4 故障排除  94
4.4.1 报错处理  95
4.4.2 模块诊断确认错误内容  95
4.4.3 智能功能模块监视  96
4.4.4 线路跟踪确认收发数据  96
4.4.5 协议执行记录  96
任务4.5 变频器控制通信  97
4.5.1 变频器接线  97
4.5.2 变频器的通信设置  98
4.5.3 可编程控制器RS-485串口
参数设置  99
4.5.4 变频器通信指令  99
4.5.5 变频器频率输入和频率
监控程序编写  102
本项目小结  103
测试  104
项目5 CC-Link通信应用  106
任务5.1 认识CC-Link网络  106
5.1.1 CC-Link的功能  106
5.1.2 CC-Link家族与CC-Link的定位  107
5.1.3 CC-Link特点  107
5.1.4 两种数据通信方式  109
5.1.5 构成设备的种类  109
5.1.6 CC-Link系统构成  110
5.1.7 远程输入输出软元件和CPU模块软元件的关系  110
5.1.8 系统配置注意事项  111
任务5.2 学习CC-Link网络规格和
设置  112
5.2.1 占用站数、站号、台数的
概念  113
5.2.2 硬件设置和软件设置  113
任务5.3 远程输入输出  114
5.3.1 远程I/O模块的硬件配置  115
5.3.2 配线  115
5.3.3 添加模块  116
5.3.4 主站参数设置步骤  118
5.3.5 网络构成的设置  119
5.3.6 链接软元件的分配  119
5.3.7 创建顺控程序  121
5.3.8 确认动作  125
5.3.9 根据LED初步诊断  125
5.3.10 使用工程软件详细诊断  126
本项目小结  127
测试  127
项目6 CC-Link IE Field通信
应用  129
任务6.1 认识CC-Link IE Field现场网络  129
6.1.1 CC-Link IE Field现场网络
地位  129
6.1.2 CC-Link IE Field网络
特点  131
6.1.3 CC-Link IE Field现场
网络的构成  133
6.1.4 CC-Link IE Field现场
网络的网络拓扑结构  133
6.1.5 CC-Link Field现场网络
站号与连接位置  134
6.1.6 CC-Link Field现场网络的
循环通信  135
6.1.7 CC-Link Field现场网络的
瞬时通信  137
6.1.8 CC-Link Field现场网络的
设备  138
6.1.9 网络参数/链接刷新参数的
设置  139
6.1.10 链接扫描时间  140
任务6.2 CC-Link IE Field现场
网络通信  141
6.2.1 主站参数设置  142
6.2.2 远程I/O站参数设置  152
6.2.3 远程设备站参数设置  154
6.2.4 本地站参数设置  155
6.2.5 远程I/O站的监视和
测试  158
6.2.6 远程设备站的监视和测试  160
6.2.7 创建PLC程序  163
6.2.8 诊断功能  166
6.2.9 系统监视  171
本项目小结  173
测试  173
项目7 CC-Link IE Control通信
应用  175
任务7.1 认识CC-Link IE Control
控制网络  175
7.1.1 CC-Link IE Control控制
网络地位及特点  175
7.1.2 CC-Link IE Control控制
网络与CC-Link IE Field
现场网络的区别  177
7.1.3 配线形态  177
7.1.4 数据通信步骤  178
7.1.5 链接软元件的分配方法  179
7.1.6 循环传送数据通信方式  180
任务7.2 学习CC-Link IE Control
控制网络设备构成和
规格  181
7.2.1 网络构成  181
7.2.2 网络规格和配置估算  181
7.2.3 管理站或常规站的设备  182
7.2.4 传送延迟时间  183
7.2.5 模块参数  183
任务7.3 CC-Link IE Control控制
网络通信  184
7.3.1 系统构成与规格  184
7.3.2 光纤电缆的连接  185
7.3.3 模块参数的设置  186
7.3.4 缩短传送延迟时间  187
7.3.5 建立管理站与常规站间的
连接  187
7.3.6 通过PLC程序确认动作  188
任务7.4 CC-Link IE Control控制
网络诊断  189
7.4.1 信号交换内容  189
7.4.2 控制程序  190
7.4.3 动作确认  195
7.4.4 故障诊断  196
7.4.5 其他站程序的监视  198
本项目小结  200
测试  200
项目8 CC-Link IE TSN通信
应用  204
任务8.1 认识CC-Link IE TSN
网络  204
8.1.1 CC-Link IE TSN网络
地位  204
8.1.2 CC-Link IE TSN网络的
特点  205
任务8.2 CC-Link IE TSN网络
设置  207
8.2.1 站的类别和功能  207
8.2.2 可使用的设备  208
8.2.3 网络拓扑结构  208
8.2.4 通信对象设置  209
任务8.3 CC-Link IE TSN网络
主站和远程站通信  209
8.3.1 主站和远程站启动
设置  210
8.3.2 主站和远程站配线  210
8.3.3 远程站IP地址设置  211
8.3.4 模块配置  211
8.3.5 网络配置设置  212
8.3.6 刷新设置  212
8.3.7 连接确认  214
8.3.8 程序和动作确认  214
8.3.9 网络诊断  215
任务8.4 CC-Link IE TSN网络
主站和本地站通信  216
8.4.1 循环传输的数据更新  216
8.4.2 启动设置  217
8.4.3 主站和本地站配线  217
8.4.4 模块配置  217
8.4.5 站类型和IP地址设置  218
8.4.6 网络配置设置  218
8.4.7 刷新设置  219
8.4.8 连接确认  220
8.4.9 程序和动作确认  221
本项目小结  221
测试  222
项目9 Modbus通信应用  224
任务9.1 认识Modbus应用
背景  224
9.1.1 Modbus和RS-485的
重要性  224
9.1.2 Modbus协议的历史  225
9.1.3 对Modbus和RS-485的
常见误解  225
9.1.4 RS-485的历史  226
9.1.5 Modbus RTU与Modbus
TCP/IP通信区别  226
任务9.2 模拟Modbus协议  227
9.2.1 OSI模型  228
9.2.2 请求与应答处理  228
9.2.3 协议帧格式及功能代码  229
9.2.4 查询-响应循环模拟  230
任务9.3 Modbus通信  236
9.3.1 搭建系统  236
9.3.2 第1个通信协议制作  238
9.3.3 第2个通信协议制作  240
9.3.4 协议详细设置  242
9.3.5 协议另存和模块写入  242
9.3.6 程序编写  243
本项目小结  244
测试  244
项目10 综合网络应用  246
任务10.1 构建自动化仓库堆垛机
三轴控制系统网络  246
10.1.1 1∶N混合网络系统构建  247
10.1.2 CC-Link IE Field Basic
网络设置  249
10.1.3 与距离测量仪器的通信
设置  251
10.1.4 通信协议支持功能的
设置  253
任务10.2 构建陶瓷厂设备监控
多网络系统  254
10.2.1 系统配置  255
10.2.2 配线  256
10.2.3 参数设置  256
10.2.4 程序编写  259
本项目小结  261
测试  261
参考文献  262