新一代開放式控制平臺：PLCnext開發(fā)與應用

第1章 開放式控制平臺發(fā)展歷程 001
1.1 PLC 的基本概念及系統(tǒng)組成 001
1.1.1 PLC 的構成 002
1.1.2 PLC 的基本工作原理 003
1.1.3 IEC 61131-3 標準 004
1.1.4 PLC 的通信聯(lián)網(wǎng) 005
1.2 自動化技術的變革 006
1.2.1 開放自動化系統(tǒng)的形成 006
1.2.2 菲尼克斯自動化系統(tǒng)的發(fā)展 007
1.3 工業(yè)4.0 和智能制造對PLC系統(tǒng)的新要求 013
1.4 PLCnext 技術介紹 014
1.4.1 PLCnext 成為開放控制平臺的樣板 014
1.4.2 PLCnext 技術生態(tài) 016
1.4.3 PLCnext 系統(tǒng)架構 019
1.4.4 PLCnext 的技術特點
總結 023
第2章 PLCnext 硬件配置 025
2.1 模塊化控制器及其左側擴展模塊 025
2.1.1 模塊化控制器 026
2.1.2 左側擴展模塊 027
2.2 I/O 模塊 028
2.2.1 Axioline F 系列I/O模塊和耦合器 029
2.2.2 Axioline Smart Element系列I/O 模塊 031
2.2.3 Axioline E 系列I/O模塊 033
2.2.4 I/O-Link 模塊 034
2.3 安全控制器 035
2.4 冗余控制器 038
2.5 面向邊緣應用的控制器 041
第3章 PLCnext Engineer軟件平臺 044
3.1 PLCnext Engineer 軟件介紹 044
3.1.1 軟件安裝系統(tǒng)要求 045
3.1.2 用戶界面 045
3.2 硬件組態(tài)與管理 049
3.2.1 設備硬件組態(tài) 049
3.2.2 PROFINET 設備GSDML文件管理 053
3.3 變量用法與管理 055
3.3.1 變量聲明 055
3.3.2 自定義數(shù)據(jù)類型 059
3.4 程序與PLC 資源管理 066
3.4.1 程序組織單元（POU） 067
3.4.2 配置、資源、任務 078
3.4.3 常規(guī)編程語言 082
3.4.4 庫文件 085
3.4.5 其他導入功能 087
3.5 eHMI 088
3.6 運行與調(diào)試 093
3.6.1 程序開發(fā)步驟 093
3.6.2 在線調(diào)試 094
3.6.3 仿真調(diào)試 095
3.6.4 WBM 中的診斷 097
第4章 軟件應用實例 100
4.1 工程實例介紹 100
4.2 工程實例創(chuàng)建 101
4.2.1 新建工程與硬件組態(tài) 101
4.2.2 功能塊與程序設計 107
4.2.3 程序下載與調(diào)試 109
4.2.4 eHMI 畫面設計與運行 112
4.3 基于Web 的網(wǎng)頁管理 115
4.3.1 WBM 登錄 115
4.3.2 Overview 頁面 115
4.3.3 Diagnostics 頁面 116
4.3.4 Configuration 頁面 119
4.3.5 Security 頁面 127
4.3.6 Administration 頁面 132
4.4 調(diào)試工具 135
4.4.1 NetNames 135
4.4.2 Putty 136
4.4.3 WinSCP 137
第5章 高級語言編程 139
5.1 概述 139
5.2 C/C 集成介紹 140
5.2.1 C/C 特點 140
5.2.2 C/C 集成 141
5.2.3 C 應用案例 146
5.3 MATLAB 集成介紹 149
5.3.1 MATLAB 特點 149
5.3.2 MATLAB 集成 150
5.3.3 MATLAB 應用案例 156
5.4 C#集成介紹 158
5.4.1 C#特點 158
5.4.2 C#集成 159
5.4.3 C#應用案例 165
第6章 通信協(xié)議集成 168
6.1 工業(yè)通信網(wǎng)絡 168
6.2 MODBUS 通信 169
6.2.1 MODBUS RTU 通信 169
6.2.2 MODBUS TCP 通信 174
6.3 SOCKET 通信 181
6.3.1 SOCKET 概述 181
6.3.2 SOCKET 應用示例 181
6.4 OPC UA 通信 185
6.4.1 OPC UA 概述 185
6.4.2 OPC UA 的特點 186
6.4.3 OPC UA 通信模型 186
6.4.4 PLCnext 控制器作為OPC UA 服務端的使用 187
6.4.5 PLCnext 控制器作為OPC UA 客戶端的使用 189
6.5 SNMP 通信 197
6.5.1 SNMP 概述 197
6.5.2 PLCnext Engineer 中SNMP 功能庫應用 198
6.6 MQTT 通信 199
6.6.1 MQTT 概述 199
6.6.2 MQTT 特點 200
6.6.3 MQTT 原理 200
6.6.4 PLCnext & MQTT應用示例 202
6.7 MySQL 通信 208
6.7.1 MySQL 概述 208
6.7.2 PLCnext 控制器結合MySQL 使用示例 210
第7章 PLCnext APP 212
7.1 APP 概述 212
7.1.1 APP 的發(fā)展歷史 212
7.1.2 工業(yè)APP 的基本特點和類型 213
7.1.3 PLCnext Store APP軟件商店 214
7.2 行業(yè)解決方案類APP 217
7.2.1 行業(yè)解決方案類APP特點 217
7.2.2 行業(yè)解決方案類APP在PLCnext 中的應用 217
7.3 庫文件類APP 220
7.3.1 庫文件類APP 特點 221
7.3.2 庫文件類APP 在PLCnext 中的應用 221
7.4 功能擴展類APP 223
7.4.1 功能擴展類APP特點 224
7.4.2 內(nèi)部通信方式 224
7.4.3 容器化部署方式Podman 228
7.4.4 MLnext 使用示例 230
7.4.5 ROS 使用示例 234
7.4.6 Node-RED 使用示例 238
7.5 工程項目類APP 242
7.5.1 工程項目類APP特點 242
7.5.2 工程項目類APP 在PLCnext 中的應用 242
7.6 APP 開發(fā)與發(fā)布 243
7.6.1 APP 開發(fā) 243
7.6.2 APP 發(fā)布 245
第8章 工業(yè)信息安全 246
8.1 工業(yè)信息安全概述 246
8.1.1 網(wǎng)絡安全與信息安全 246
8.1.2 IT 與OT/ICS 的對比 247
8.2 工業(yè)信息安全標準IEC 62443概述 248
8.2.1 工業(yè)控制信息安全理念 250
8.2.2 工業(yè)信息安全措施的相關技術與架構 250
8.3 PLCnext 工業(yè)信息安全功能 251
8.3.1 PLCnext 的信息安全基于縱深防御 251
8.3.2 PLCnext 信息安全設計 253
8.3.3 PLCnext 定期安全維護 254
8.4 PLCnext 信息安全操作 255
8.4.1 PLCnext 相關設備信息查詢與安全配置 255
8.4.2 用戶身份驗證與角色權限 256
8.4.3 PLCnext 安全傳輸與簽名的相關配置 257
8.5 PLCnext 中防火墻設置 258
8.5.1 系統(tǒng)消息與規(guī)則執(zhí)行 259
8.5.2 防火墻規(guī)則添加與屬性 260
8.5.3 通過nftables 設置附加的防火墻規(guī)則 261
8.6 PLCnext 中VPN 遠程通信 262
8.6.1 IPSec 簡介 262
8.6.2 PLCnext IPSec 測試平臺構建 263
8.6.3 在PLCnext 中配置IPSec 相關文件并啟用服務 263
第9章 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) 265
9.1 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)概述 265
9.1.1 背景及概念 265
9.1.2 PLCnext 在IIoT 中的使用 268
9.2 PROFICLOUD 270
9.2.1 PROFICLOUD 概述 270
9.2.2 基于PLCnext 的PROFICLOUD 應用 270
9.2.3 可視化工具服務TSD/Dashboard 274
9.2.4 Dashboard 中Panel說明 277
9.2.5 組織管理服務 281
9.3 PLCnext 控制器連接阿里云 281
9.3.1 阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺介紹 281
9.3.2 PLCnext 控制器接入 282
9.4 PLCnext 控制器連接AWS 285
9.4.1 AWS 介紹 285
9.4.2 PLCnext 控制器接入 285
第10章 基于PLCnext 的行業(yè)解決方案 289
10.1 PLCnext 在風電行業(yè)中的應用 289
10.1.1 智慧能源與風力發(fā)電行業(yè)簡介 289
10.1.2 基于PLCnext 的風機葉片智慧綜合監(jiān)控解決方案 290
10.1.3 通過葉片監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢 292
10.1.4 通過葉片監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析 294
10.2 PLCnext 在隧道行業(yè)中的應用 295
10.2.1 公路隧道行業(yè)簡介 295
10.2.2 基于PLCnext 的隧道監(jiān)控解決方案 296
10.2.3 基于PLCnext 的隧道智能照明方案 298
10.3 PLCnext 在樓宇智能化行業(yè)中的應用 300
10.3.1 智能樓宇控制系統(tǒng)介紹 300
10.3.2 基于PLCnext 的暖通空調(diào)標準化控制方案 301
10.3.3 基于PLCnext 的智能照明解決方案 305
10.4 PLCnext 在汽車行業(yè)中的應用 309
10.4.1 汽車制造行業(yè)簡介 309
10.4.2 基于PLCnext 的PHCAR電氣標準 310
10.5 PLCnext 在設備制造行業(yè)的應用 317
10.5.1 設備制造行業(yè)概述 317
10.5.2 基于PLCnext 的智能產(chǎn)線控制解決方案 317
10.5.3 基于PLCnext 的設備預測性維護解決方案 320
10.5.4 基于PLCnext 的電機預測性維護案例介紹 322
10.6 PLCnext 在過程自動化行業(yè)的應用 327
10.6.1 過程自動化行業(yè)背景 327
10.6.2 NAMUR 開放式架構（NOA） 327
10.6.3 開放過程自動化標準（O-PAS） 328
10.6.4 模塊化生產(chǎn)（MTP） 329
參考文獻 333