本書以SIMATIC S7-200與S7-300PLC為樣機，從工程應用角度出發，以項目為載體，突出實踐性，主要介紹：1. 認識現場總線與工業網絡。2. 現場總線PROFIBUS。3. 工業以太網技術。4. 工業網絡PPI與MPI通信。全書共 21個項目，項目內容豐富，選取典型、步驟詳細、圖文並茂、標注清晰、深入淺出、注重工程思維，適合初學者學習。

第一篇 認識現場總線與PLC網絡通信 5
項目1 認識現場總線 6
1．1 項目要求及學習目標 6
1．2 相關知識 6
1．2．1 現場總線定義 6
1．2．2 現場總線的本質 6
1．2．3 現場總線網絡的實現 7
1．2．4 現場總線結構特點 8
1．2．5 現場總線的技術特點 9
1．2．6 現場總線的優點 10
1．2．7 現場總線的現狀 10
1．2．8 現場總線的發展方向 11
1．2．9 幾種流行現場總線簡介 12
1．3 項目解決步驟 14
1．4 鞏固練習 14
項目2 認識PLC網絡通信 15
2．1 項目要求及學習目標 15
2．2 相關知識 15
2．2．1 PLC網絡通信基本知識 15
2．2．2 工業控制網絡拓撲結構與控制方法 18
2．2．3 OSI參考模型 20
2．2．4 PLC 網絡專業術語 23
2．3 項目解決步驟 26
2．4 鞏固練習 26
第二篇 PROFIBUS通信 27
項目4 兩臺S7-300PLC之間 PROFIBUS-DP不打包通信 27
4．1 項目要求 27
4．2 學習目標 27
4．3 相關知識（不打包通信） 27
4．4 項目解決步驟 28
4．5 鞏固練習 49
項目5 多臺S7-300PLC之間PROFIBUS-DP不打包通信 51
5．1 項目要求 51
5．2 學習目標 51
5．3 項目解決步驟 51
5．4 鞏固練習 83
項目6 一主二從S7-300PLC之間PROFIBUS-DP DX通信 84
6．1 項目要求 84
6．2 學習目標 84
6．3 相關知識（PROFIBUS-DP DX通信簡介） 84
6．3 項目解決步驟 84
6．4 鞏固練習 113
項目7 兩臺S7-300PLC之間 PROFIBUS-DP打包通信 114
7．1 項目要求 114
7．2 學習目標 114
7．3 相關知識 114
7．3．1 SFC15指令應用 114
7．3．2 SFC14指令應用 115
7．4 項目解決步驟 115
7．5 鞏固練習 135
項目8 S7-300與S7-200PLC之間PROFIBUS-DP通信 137
8．1 項目要求 137
8．2 學習目標 137
8．3 相關知識 137
8．3．1 S7-300與S7-200 DP通信簡介 137
8．3．2 EM277模塊應用 137
8．4 項目解決步驟 138
8．5 鞏固練習 149
項目11S7-300PLC與變頻器MM420之間PROFIBUS-DP通信 151
11．1 項目要求 151
11．2 學習目標 151
11．3 相關知識 151
11．3．1 MM420周期性數據通信報文 151
11．3．2 PROFIBUS通信模板 152
11．4 項目解決步驟 152
11．5 鞏固練習 163
第四篇 MPI通信 164
項目16 兩臺S7-300PLC之間的全局數據MPI通信 164
16．1 項目要求 164
16．2 學習目標 164
16．3 相關知識 164
16．3．1 MPI通信簡介 164
16．3．2 MPI通信的三種方式（全局數據、雙邊、單邊） 165
16．3．3 全局數據通信 165
16．4 項目解決步驟 166
16．5 鞏固練習 187
項目17 兩臺S7-300PLC之間的無組態雙邊MPI通信 188
17．1 項目要求 188
17．2 學習目標 188
17．3 相關知識 188
17．3．1 SFC65（X-SEND）發送數據指令 188
17．3．2 SFC66（X-RCV）接收數據指令 190
17．3．3 SFC69（X-ABORT）中止連接指令 191
17．4 項目解決步驟 192
17．5 鞏固練習 208
項目18 S7-300與S7-200PLC之間無組態單邊MPI通信 210
18．1 項目要求 210
18．2 學習目標 210
18．3 相關知識 210
18．3．1 SFC 68（X_PUT）發送數據指令 210
18．3．2 SFC 67（X_GET）讀取數據指令 212
18．4 項目解決步驟 214
18．5 項目解決方法拓展 222
18．6 鞏固練習 222
第五篇 PPI通信 223
項目19 兩臺S7-200PLC之間的PPI通信 223
19．1 項目要求 223
19．2 學習目標 223
19．3 相關知識 223
19．3．1 通信類型與連接方式 223
19．3．2 PPI（Point to Point Interface）協議 223
19．3．3 通信端口 224
19．4 項目解決步驟 224
19．5 鞏固練習 237
項目20 多臺S7-200PLC之間的PPI通信 239
20．1 項目要求 239
20．2 學習目標 239
20．3 項目解決步驟 239
20．4 鞏固練習 251
第六篇 USS通信 252
項目21 S7-200PLC與變頻器MM420之間USS通信 252
21．1 項目要求 252
21．3 相關知識 252
21．3．1 初始化指令USS-INIT 252
21．3．2 控制指令USS-CTRL 253
21．4 項目解決步驟 255
21．5 鞏固練習 260
參考文獻 261

前言

在我國現代工業應用中，現場總線與PLC網絡通信已經深入到工業自動化的各個層次當中，網絡的應用無處不在。已經成為當今自動化應用中的重要內容，並且也是未來的發展方向。

因西門子S7-300與S7-200PLC被廣泛使用，所有本書選擇以它們為樣機。如何高效輕松地學習現場總線與PLC網絡通信技術已成為很多學習者面臨的迫切問題。

編者作為高校教師，經過多年教學實踐發現，以項目化方式講解西門子現場總線與PLC網絡通信技術，課堂學習達成度高，技術掌握有針對性，隨學隨用，效果甚佳。編者還發現，有關現場總線與PLC網絡通信的學習用書中，以項目化統領知識、按步驟化講解、圖解上加標注形式的教材很少，這給實際教學和自學帶來很大不便。鋻於此，編者決定選取典型項目，按步驟操作，以圖解加標注的方式，進行本書的編寫。

本書從技術應用能力要求和實際工作的需求出發，在結構和組織方面大膽突破，根據項目提取學習目標，通過設計不同的項目，巧妙地將知識點和技能訓練融於各個項目中。每一篇中的項目按照知識點與技能要求循序漸進，由簡單到復雜進行編排，每個項目均通過“項目要求”、“學習目標”、“相關知識”、“項目解決步驟”、“鞏固練習”等環節詳解項目知識點和操作步驟。相關知識學習與技能提高貫穿於整個項目之中，真正實現了“知能合一”的學習效果。

與同類學習用書相比具有以下創新點：

1.選取典型項目，項目化講解，強調技術應用

本書內容全部根據知識目標和能力目標，精選典型項目進行講解。具有可操作性，強調應用能力訓練。

2.項目解決步驟采用圖片講解，標注詳細，直觀易學

本書強調動手實踐，學習者首先理解項目要求，學習相關知識，然後按照項目解決步驟操作，步驟詳細，操作性強，從而達成學習目標。步驟講解以圖片解說形式呈現，編者在圖片上還進行了詳細文字標注與箭頭指示，使學習者一目了然，學習變得容易，這一方式可以變枯燥地學為有興趣地學。學生一邊看書一邊用STEP7編程軟件、STEP7-Micro/WIN 軟件及S7-300、S7-200 PLC等進行操作，能輕松快速掌握現場總線與PLC網絡通信基本應用技術。

3.從簡單到復雜，符合認知規律

本書在每篇中編排項目時，注重循序漸進，從易到難，符合認知規律。

4.知識與技能有機結合

本書遵循“學中做，做中學”的講解思路，按照項目解決步驟詳解整個實踐操作過程，還將相關知識、注意事項等穿插整本書中，使知識與技能有機結合。

如果作為教材使用，全書安排建議69學時，教師可以采用“做中教、做中學”教學方法。各個學校可以結合自己的實際情況進行學時調整與內容刪減。以下標有選學的項目，教師根據學校情況可以不講,選學項目作為知識拓展，學生可以自學。

項目名稱 講授與實踐學時 備注

項目1 認識現場總線 1～2

項目2 認識PLC網絡通信 1～2

項目3 認識PROFIBUS 1～3

項目4 兩臺S7-300PLC之間 PROFIBUS-DP不打包通信 3～4

項目5 多臺S7-300PLC之間PROFIBUS-DP不打包通信 3～4

項目6 一主二從S7-300PLC之間PROFIBUS-DP DX通信 3～4

項目7兩臺S7-300PLC之間 PROFIBUS-DP打包通信 3～4

項目8 S7-300與S7-200PLC之間PROFIBUS-DP通信 3～4

項目9 CP342-5作為從站PROFIBUS-DP通信 3～4 選學

項目10 CP342-5作為主站PROFIBUS-DP通信 3～4 選學

項目11S7-300PLC與ET200M之間的PROFIBUS-DP通信 2～3 選學

項目12S7-300PLC與變頻器MM420之間PROFIBUS-DP通信 3～4 選學

項目13認識工業以太網 1～2

項目14兩臺S7-200PLC之間的以太網通信 2～4

項目15 S7-300與 S7-200 PLC之間的以太網通信 2～4 選學

項目16兩臺S7-300PLC之間TCP連接以太網通信 2～4 選學

項目17兩臺S7-300PLC之間S7連接以太網通信 2～4

項目18 多臺S7-300PLC之間S7連接以太網通信 2～4

項目19S7-300PLC與ET200S的PROFINET通信 2～3 選學

項目20 兩臺S7-300PLC之間的全局數據MPI通信 2～4

項目21 兩臺S7-300PLC之間的無組態雙邊MPI通信 2～4

項目22 S7-300與S7-200PLC之間無組態單邊MPI通信 2～4

項目23 兩臺S7-200PLC之間的PPI通信 2～4

項目24 多臺S7-200PLC之間的PPI通信 2～4

項目25 S7-200PLC與變頻器MM420之間USS通信 2～5 選學

總學時 57～96

本書可作為高等職業技術學院和各類職業技術學校電氣自動化、過程自動化、機電一體化、工業機器人、應用電子及機電維修等專業的教材，也可作為成人教育、社會技能培訓班及企業培訓教材，還可作為從事西門子現場總線與PLC網絡通信技術工作的工程技術人員自學用書。

由於編者水平有限，書中難免有錯漏之處，懇請廣大讀者批評指正。對本書的意見和建議請發本人電子郵箱zhengchangs@126.com。

編者：鄭長山