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入门篇1

1 楔子——心有多大，舞台就有多大2

1.1 工业1.0回顾3

1.2 工业2.0补课4

1.3 工业3.0普及5

1.3.1 PLC5

1.3.2 现场总线6

1.4 工业4.0实现之路8

1.5 互联网10

1.5.1 互联网的发展历史10

1.5.2 OSI参考模型11

1.6 互联网中的局域网13

1.7 用以太网实现局域网15

1.8 从以太网到工业以太网16

1.9 小结17

2 PROFINET概述——大咖出场18

2.1 PROFINET是什么18

2.2 PROFINET的作用19

2.3 PROFINET的特点20

2.3.1 PROFINET与PROFIBUS比较20

2.3.2 工业以太网标准之间的比较22

2.4 PROFINET的优点23

2.5 PROFINET的基本内容26

2.6 本书对PROFINET的分析方法26

2.7 小结28

基础篇29

3 PROFINET IO——秀一下肌肉30

3.1 系统概述30

3.2 PROFINET设备类型31

3.2.1 IO控制器33

3.2.2 IO设备34

3.2.3 IO监视器034

3.2.4 通信服务34

3.2.5 PROFINET IO系统36

3.3 一致性类别37

3.3.1 什么是一致性类别38

3.3.2 一致性类别选项39

3.3.3 如何根据一致性类别选择设备41

3.4 实时性43

3.4.1 什么是PROFINET IO系统的实时性44

3.4.2 普通以太网不具备实时性45

3.4.3 PROFINET如何实现实时性46

3.4.4 PROFINET IO系统的实时等级49

3.5 防护等级50

3.6 其他要求51

3.7 小结52

4 PROFINET安装——连线中，请稍候54

4.1 安装概述55

4.2 网络拓扑56

4.2.1 线形拓扑56

4.2.2 星形拓扑57

4.2.3 树形拓扑58

4.2.4 环形拓扑59

4.3 PROFINET的传输介质60

4.2.1 电缆61

4.3.2 光缆64

4.3.3 线缆连接器65

4.3.4 无线局域网66

4.4 交换机68

4.4.1 交换机的基本原理68

4.4.2 交换机的地址列表69

4.4.3 工业以太网交换机的分类71

4.4.4 冲突域与广播域73

4.4.5 虚拟局域网VLAN73

4.5 一些安装标准75

4.6 网络安装小结76

5 系统配置——别着急，让系统飞一会儿78

5.1 总线配置器79

5.2 设备标识80

5.2.1 设备标识的作用80

5.2.2 设备名称81

5.2.3 MAC地址82

5.2.4 IP地址83

5.3 GSD文件84

5.3.1 什么是GSD文件84

5.3.2 GSD文件的命名85

5.3.3 GSD文件的使用85

5.4 设备模型86

5.5 彻查PROFINET循环通信88

5.5.1 为什么需要循环通信89

5.5.2 循环通信的节拍90

5.5.3 设备的减速比91

5.5.4 其他和通信相关的时间参数93

5.6 小结94

6 优化PROFINET网络——玉不琢，不成器95

6.1 影响网络性能的不合理因素95

6.2 如何优化网络96

6.2.1 考虑设备合理的数据量96

6.2.2 改进网络拓扑结构97

6.2.3 合理设置周期时间98

6.3 使用无线传输99

6.4 与更高级别的网络（企业网）通信101

6.5 安全102

6.6 小结102

提高篇103

7 PROFINET IO诊断与检测技术104

7.1 PROFINET IO诊断104

7.1.1 设备诊断105

7.1.2 网络诊断106

7.2 PROFINET检测107

7.3 诊断与检测工具109

7.3.1 线路测试仪110

7.3.2 PROFINET网络诊断工具110

7.3.3 报文分析软件111

7.4 其他软件112

7.4.1 IO控制器模拟软件112

7.4.2 XML分析软件113

7.5 小结114

8 PROFINET通信协议——没有规矩，不成方圆116

8.1 PROFINET IO协议概述117

8.2 IP网际协议119

8.2.1 TCP协议120

8.2.2 UDP协议120

8.3 ARP地址解析协议121

8.3.1 ARP的工作原理122

8.3.2 ARP报文123

8.4 PROFINET实时协议124

8.4.1 FrameID125

8.4.2 周期性数据126

8.4.3 CycleCounter详解126

8.4.4 DataStatue详解127

8.4.5 报警报文128

8.5 DCP发现与配置协议128

8.5.1 DHCP协议129

8.5.2 DHCP与DCP的比较130

8.5.3 DCP与ARP的比较132

8.5.4 DCP设置设备参数132

8.5.5 更换设备过程中的DCP通信133

8.5.6 DCP报文134

8.6 LLDP链路层发现协议135

8.6.1 发现相邻节点135

8.6.2 更换设备的基本规则136

8.6.3 LLDP报文137

8.7 SNMP简单网络管理协议138

8.7.1 识别拓扑139

8.7.2 SNMP的特点139

8.7.3 SNMP的格式140

8.7.4 管理信息数据库简介140

8.8 MRP介质冗余协议141

8.9 包含VLAN标签的报文143

8.10 精确时钟协议（PTCP）简介143

8.11 ICMP因特网控制消息协议145

8.12 小结146

9 PROFINET IRT通信147

9.1 PROFINET等时实时介绍148

9.2 等时实时通信的优势149

9.2.1 时钟同步149

9.2.2 带宽预留150

9.2.3 通信规划151

9.3 不同的等时实时通信152

9.3.1 高度灵活的等时实时通信152

9.3.2 高性能的等时实时通信153

9.4 小结155

10 杂项——抛砖引玉157

10.1 PROFINET CBA157

10.1.1 什么是CBA157

10.1.2 组件对象模型158

10.2 集成现场总线系统159

10.2.1 代理（Proxy）159

10.2.2 PROFINET网关159

10.3 PROFINET组织与规范160

10.4 小结160

参考文献161