工业网络及应用技术

本书是国家职业教育智能控制技术专业教学资源库配套教材。

本书共有9个项目，项目1介绍工业网络相关概念、现场总线基本知识以及工业网络实训平台体系结构等;项目2介绍Modbus总线基本知识及应用，以PLC为核心构成简单的系统，PLC通过Modbus RTU通信控制变频电动机运行，并可通过触摸屏实现变频电动机的参数监控;项目3介绍CANopen总线基本知识及应用，以PLC为核心构建测控系统，PLC采用CANopen通信控制两台伺服电动机运行，并可通过触摸屏实现两台伺服电动机的参数监控;项目4介绍EtherNet/IP总线基本知识，应用EtherNet/IP通信，实现PLC控制变频电动机运行;项目5是一个综合性项目，该项目应用Modbus，CANopen，EtherNet/IP等通信模拟机械手在直角坐标系中运动，抓取工件，放到传送带上并进行传送的过程

目录
- 前辅文
- 项目1　认识工业网络
  - 1.1　项目描述
  - 1.2　知识准备
    - 1.2.1　工业网络技术的发展
    - 1.2.2　现场总线及其发展
    - 1.2.3　集散控制系统
    - 1.2.4　OSI参考模型
  - 1.3　操作任务　认识工业网络实训平台体系结构
  - 思考题
- 项目2　Modbus总线应用
  - 2.1　项目描述
  - 2.2　知识准备(相关知识点)
    - 2.2.1　Modbus通信模型
    - 2.2.2　Modbus报文
    - 2.2.3　Modbus协议规范
  - 2.3　操作任务1　用PLC控制电动机运转
    - 2.3.1　搭建系统
    - 2.3.2　设置变频器参数
    - 2.3.3　配置硬件
    - 2.3.4　配置SoMachine软件中的变频器通信参数
    - 2.3.5　编写程序
    - 2.3.6　PLC程序下载及运行
  - 2.4　操作任务2　触摸屏应用
    - 2.4.1　系统结构
    - 2.4.2　使用Vijeo Designer Basic软件创建HMI项目
    - 2.4.3　Vijeo Designer Basic软件中的变量定义
    - 2.4.4　触摸屏画面制作
    - 2.4.5　触摸屏程序下载及仿真操作
  - 思考题
- 项目3　CANopen总线应用
  - 3.1　项目描述
  - 3.2　知识准备(相关知识点)
    - 3.2.1　CAN总线的基本知识
    - 3.2.2　CANopen总线
  - 3.3　操作任务　采用CANopen总线控制伺服电动机运行
    - 3.3.1　系统结构
    - 3.3.2　伺服参数设置
    - 3.3.3　硬件组态
    - 3.3.4　伺服控制程序编写
    - 3.3.5　触摸屏程序编写
    - 3.3.6　程序运行及操作
  - 思考题
- 项目4　EtherNet/IP总线及其应用
  - 4.1　项目描述
  - 4.2　知识准备(相关知识点)
    - 4.2.1　以太网通信模型
    - 4.2.2　IP、TCP和UDP协议
    - 4.2.3　EtherNet/IP通信模型和CIP协议
  - 4.3　操作任务　采用EtherNet/IP总线实现PLC对变频器的控制
    - 4.3.1　系统结构
    - 4.3.2　变频器参数设置
    - 4.3.3　硬件组态
    - 4.3.4　程序编写
    - 4.3.5　触摸屏程序编写
    - 4.3.6　程序运行及操作
  - 思考题
- 项目5　直角坐标机械手在生产中的应用
  - 5.1　项目描述
  - 5.2　知识准备(相关知识点)
    - 5.2.1　机械手概述
    - 5.2.2　直角坐标机械手的应用
  - 5.3　操作任务1　构建系统
    - 5.3.1　系统结构
    - 5.3.2　机械传动结构
    - 5.3.3　工艺流程原理
  - 5.4　操作任务2　项目任务分析
    - 5.4.1　基本工作概览
    - 5.4.2　项目分解
  - 5.5　操作任务3　PLC程序设计
    - 5.5.1　程序框架设计
    - 5.5.2　相关变量定义
    - 5.5.3　程序设计
  - 5.6　操作任务4　触摸屏程序编写
    - 5.6.1　触摸屏变量定义
    - 5.6.2　自动控制界面设计
  - 5.7　操作任务5　程序运行及操作
    - 5.7.1　程序下载
    - 5.7.2　调试运行
  - 思考题
- 项目6　通过OPC UA进行电动机运动控制
  - 6.1　项目描述
  - 6.2　知识准备(相关知识点)
    - 6.2.1　OPC技术
    - 6.2.2　OPC UA技术
  - 6.3　操作任务1　PLC和触摸屏程序下载及电动机调试
    - 6.3.1　任务结构
    - 6.3.2　编程及下载
    - 6.3.3　程序调试
  - 6.4　操作任务2　基于OPC UA的电动机控制
    - 6.4.1　任务结构
    - 6.4.2　基于PLC的OPC服务器配置
    - 6.4.3　OPC客户端配置
    - 6.4.4　电动机监控组态画面设计
    - 6.4.5　系统调试
  - 思考题
- 项目7　ZigBee无线通信协议
  - 7.1　项目描述
  - 7.2　知识准备(相关知识点)
    - 7.2.1　ZigBee概述
    - 7.2.2　ZigBee技术及应用
    - 7.2.3　ZigBee网关
  - 7.3　操作任务1　ZigBee网关配置
    - 7.3.1　IP配置
    - 7.3.2　输入配置
    - 7.3.3　无线按钮与网关通信调试
  - 7.4　操作任务2　PLC及触摸屏程序的编写与下载
    - 7.4.1　PLC控制电动机起停
    - 7.4.2　PLC主站配置及程序设计
    - 7.4.3　无线按钮控制电动机起停测试
  - 思考题
- 项目8　以太网网络层协议应用
  - 8.1　项目描述
  - 8.2　知识准备(相关知识点)
    - 8.2.1　二层交换机
    - 8.2.2　VLAN 技术
    - 8.2.3　三层交换机
    - 8.2.4　防火墙技术
    - 8.2.5　H3C S5008PV2-EI交换机
    - 8.2.6　USG6101-AC防火墙
  - 8.3　操作任务1　交换机登录
    - 8.3.1　通过Console接口登录H3C交换机
    - 8.3.2　通过Telnet远程访问H3C交换机
    - 8.3.3　通过HTTP访问H3C交换机
  - 8.4　操作任务2　实现不同VLAN间通信
    - 8.4.1　系统结构
    - 8.4.2　交换机配置
    - 8.4.3　测试验证
    - 8.4.4　配置文件
  - 8.5　操作任务3　实现设备可通过防火墙访问Internet
    - 8.5.1　系统结构
    - 8.5.2　防火墙登录
    - 8.5.3　通过静态IP接入互联网
  - 思考题
- 项目9　物料搬运项目及云平台应用
  - 9.1　项目描述
  - 9.2　知识准备(相关知识点)
    - 9.2.1　云平台基本知识
    - 9.2.2　工业云介绍
    - 9.2.3　工业云平台
    - 9.2.4　施耐德机器顾问云平台
  - 9.3　操作任务1　物料搬运项目的编程及下载
    - 9.3.1　系统架构
    - 9.3.2　程序下载及调试
  - 9.4　操作任务2　基于机器顾问云平台的项目监控
    - 9.4.1　系统架构
    - 9.4.2　在机器顾问云平台上创建客户及用户
    - 9.4.3　网关注册
    - 9.4.4　制作参数模板并上传云平台
    - 9.4.5　在机器顾问云平台上创建资产层级树及网关绑定
    - 9.4.6　网关设备管理配置
    - 9.4.7　机器顾问云平台数据监控配置
    - 9.4.8　报警设置
  - 9.5　操作任务3　手机App实现项目的监控
    - 9.5.1　系统架构
    - 9.5.2　手机App登录机器顾问云平台进行数据监测
    - 9.5.3　利用设备二维码进行数据监控
- 参考文献

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