本书简要介绍了工业控制网络的发展过程、趋势以及工业控制网络的构成，重点介绍了工业以太网的体系结构、硬件和软件。在此基础上，按照项目介绍了适合高职学生学习的组态软件的应用。本书结合目前工业控制网络的发展，加入工业以太网的新技术介绍，即工业以太网的最新硬件和协议；结合组态软件的发展，介绍目前广泛使用的国产组态软件——KingSCADA 的组态及编程；以项目为引领，内容从简单到复杂，符合高等职业院校学生的认知特点。
本书适合作为高等职业教育本科及专科电气工程及自动化、智能控制技术等相关专业的教材，也可作为相关培训机构及自学人员的参考用书。
为方便教学，本书配套立体化教学资源，微课视频资源以二维码形式穿插于书中，凡选用本书作为授课教材的教师可登录机械工业出版社教育服务网（www.cmpedu.com）注册并免费下载其他辅助教学资源。

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 

前　言
世界新一轮科技革命和产业变革正加速孕育，给我国经济、教育发展带来了前所未有的机遇和挑战。特别是日新月异的数字技术，愈发成为驱动人类社会思维方式、组织架构、运作模式发生根本性变革和全方位重塑的引领力量，这既为教育突破传统的局限性、创造数字教育新形态、创新教育现代化发展路径提供了新的重大机遇，也为教育助力高质量发展、开辟发展新领域、新赛道，塑造发展新动能、新优势提供了广阔平台和舞台。
随着网络技术的发展，工业控制网络成为工业自动化领域的研究热点，以现场总线技术和工业以太网技术为代表的工业控制网络技术引发了工业自动化领域的重大变革，工业自动化正朝着网络化、开放化、智能化和集成化的方向发展。工业控制网络是控制技术、通信技术和计算机技术在工业现场控制层、过程监控层和生产管理层的综合体现，已广泛应用于过程控制自动化、制造自动化、楼宇自动化、交通运输等多个领域。应用工业控制网络的工业自动化系统越来越多，在工业网络的设计研发、施工调试、设备维护等环节都需要大量的专业人才。
工业控制网络是一个包含硬件、软件等多种技术的复杂系统，本书针对高职学生的实际情况，编写过程中简化了理论分析和复杂的硬件、软件设计，在简要介绍了相关理论后，重点介绍了工业网络软件中的组态软件应用。本书采用项目化案例介绍了目前广泛流行的组态软件——KingSCADA 的应用。结构和内容力求做到重点突出、层次分明、语言精练、易于理解，侧重于教学内容的实用性、可操作性和简单化。
本书通过15 个项目深入浅出地介绍了KingSCADA 的各种应用。项目1 介绍了工业网络的发展过程和发展趋势；项目2 介绍了工业网络的相关理论和体系结构；项目3 到项目15分层次介绍了KingSCADA 软件的各种操作和应用。
本书由深圳信息职业技术学院穆效江主编，深圳信息职业技术学院龚爱平、葛李、李庆亮参与编写。项目1~ 项目9 由穆效江编写，项目10 和项目11 由龚爱平编写，项目12 和项目13由葛李编写，项目14 和项目15 由李庆亮编写。
因作者水平有限，书中难免有疏漏之处，恳请广大读者批评指正，请联系 E-mail：muxj@sziit.edu.cn。
编 者

职业院校教师

目　录
前言
项目1　认识工业控制网络 1
【项目要求及目标】 1
【相关理论知识】 1
1.1　工业控制的发展过程 1
1.2　工业控制网络特点 4
1.3　传统工业控制网——现场总线 4
1.4　现代工业控制网络——工业以太网 11
1.5　工业控制网络发展趋势 17
【项目实施步骤】 18
【思考题】 19
项目2　认识工业控制网络体系结构 20
【项目要求及目标】 20
【相关理论知识】 20
2.1　工业控制网络通信知识 20
2.2　工业控制网络的组成与体系结构 26
【项目实施步骤】 32
【思考题】 32
项目3　认识组态软件 33
【项目要求及目标】 33
【相关理论知识】 33
3.1　认识组态软件 33
3.2　组态软件的发展历史 33
3.3　组态软件的功能 34
3.4　组态软件的特点 35
3.5　常用组态软件 35
3.6　组态软件的结构 36
3.7　组态软件的发展趋势 37
3.8　组态软件KingSCADA 简介 37
【项目实施步骤】 38
【思考题】 42
项目4　组态软件对PLC 的IO 监控 43
【项目要求及目标】 43
【项目实施步骤】 43
4.1 网络结构设计 43
4.2 组态软件设计 43
4.3 编写PLC 程序并设置PLC 连接机制 59
【思考题】 61
项目5　组态软件对PLC 模拟量的监控 62
【项目要求及目标】 62
【项目实施步骤】 62
5.1 IOServer 变量定义及网络配置 62
5.2 服务端网络配置及动画连接 64
5.3 编写PLC 程序并设置PLC 连接机制 69
5.4 组态软件运行 71
【思考题】 71
项目6　组态软件的动画连接与脚本程序编写 72
【项目要求及目标】 72
【项目实施步骤】 73
6.1 脚本程序编写 73
6.2 开关按钮的脚本程序编写 74
6.3 界面转换按钮的脚本程序编写 79
6.4 通信状态变量（IO 整型） 指示灯显示 80
6.5 创建数字显示器 83
【思考题】 85
项目7　组态软件实时报警窗创建 86
【项目要求及目标】 86
【项目实施步骤】 86
7.1　定义报警变量 86
7.2　创建实时报警界面 88
【思考题】 92
项目8　组态软件的历史报警窗创建和报警查询 93
【项目要求及目标】 93
【项目实施步骤】 93
8.1　定义报警变量的记录属性 93
8.2　创建历史报警界面 96
8.3　创建报警查询界面 100
【思考题】 102
项目9　组态软件事件窗口创建 103
【项目要求及目标】 103
【项目实施步骤】 103
9.1　事件配置 103
9.2　创建事件输出界面 107
【思考题】 111
项目10　组态软件的实时趋势曲线创建 112
【项目要求及目标】 112
【项目实施步骤】 112
10.1　创建实时曲线界面 112
【思考题】 117
项目11　组态软件历史趋势曲线窗口设计 118
【项目要求及目标】 118
【项目实施步骤】 118
11.1　定义变量的记录属性 118
11.2　创建历史趋势曲线界面 119
11.3　趋势曲线查询 122
【思考题】 126
项目12　组态软件报表系统设计 127
【项目要求及目标】 127
【项目实施步骤】 127
12.1　报表建立与配置 127
12.2　实时数据报表建立 131
12.3　历史数据报表设计 134
【思考题】 136
项目13　组态软件开机窗口设计 137
【项目要求及目标】 137
【项目实施步骤】 137
13.1　用户管理 137
13.2　工程加密 144
【思考题】 145
项目14　组态软件冗余系统设计 146
【项目要求及目标】 146
【项目实施步骤】 146
14.1　服务器双机热备份 146
14.2　双网络冗余配置 149
14.3　双设备冗余配量 150
14.4　双IOServer 冗余配置 153
【思考题】 157
项目15　组态软件的网络配置及Web 发布 158
【项目要求及目标】 158
【项目实施步骤】 158
15.1　认识基于客户端- 服务器模式的网络结构 158
15.2　网络配置 160
15.3　Web 发布 165
【思考题】 169
参考文献 170