屏通人機(jī)(HMI) 與 PLC串口通信概述
屏通人機(jī)觸摸屏(以下簡(jiǎn)稱HMI),采用的是屏通公司自行發(fā)展的NEO-RTOS操作系統(tǒng),經(jīng)歷了15年不斷的更新,獨(dú)立發(fā)展出一種優(yōu)良穩(wěn)定的組態(tài)軟件平臺(tái),特別是在與PLC通訊的反應(yīng)速度及畫面顯示等。隨著屏通人機(jī)一代一代的HMI的推出,屏通HMI在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的可靠性得到用戶的稱贊,用戶普遍感到,把屏通HMI連入PLC系統(tǒng)可以帶來一系列的好處。
1. HMI 與PLC實(shí)現(xiàn)通信的意義
把HMI連入PLC應(yīng)用系統(tǒng)具有以下四個(gè)方面作用:
1)構(gòu)成以HMI為上位機(jī),單臺(tái)或多臺(tái)PLC為下位機(jī)的小型集散系統(tǒng),可用HMI實(shí)現(xiàn)操作站功能。
2)在PLC應(yīng)用系統(tǒng)中,把HMI開發(fā)成簡(jiǎn)易工作站或者工業(yè)終端,可實(shí)現(xiàn)集中顯示、集中報(bào)警及資料收集功能。
3)把HMI開發(fā)成 多臺(tái)同類或異類PLC資料轉(zhuǎn)換終端,可通過通訊接口接口接入多臺(tái)PLC,進(jìn)行同類或異類的PLC資料的交換。
4)把HMI開發(fā)成網(wǎng)間連接器(網(wǎng)關(guān)功能),進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換,可實(shí)現(xiàn)PLC與其它上位計(jì)算機(jī)或其它HMI網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。
另一種為多點(diǎn)結(jié)構(gòu),HMI與多臺(tái)PLC共同連在同一條串行總線上,如下圖所示。多點(diǎn)結(jié)構(gòu)采用主從式存取控制方法,通常以HMI為主站,多臺(tái)PLC為從站,通過周期輪詢進(jìn)行通信管理。例如西門子S7-300的MPI通信,屏通HMI可以多屏多PLC形成一個(gè)通信結(jié)構(gòu)。


2. HMI 與PLC實(shí)現(xiàn)通信的方法
把HMI連入PLC應(yīng)用系統(tǒng)是為了向用戶提供諸如工藝流程圖顯示、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)畫面顯示、趨勢(shì)圖生成、窗口技術(shù)以及生產(chǎn)管理等多種功能,為PLC應(yīng)用系統(tǒng)提供良好、物美價(jià)廉的人機(jī)界面。
為了實(shí)現(xiàn)HMI與PLC的通信,用戶應(yīng)當(dāng)做如下工作:
1)判別HMI上配置的通信口是否與要連入的PLC匹配,若不匹配,則增加通信模塊,一般硬件實(shí)體通信口為RS232/RS422/RS485。
2)要清楚PLC的通信協(xié)議,按照協(xié)議的規(guī)定與HMI通信。PLC中配有通信機(jī)制,一般都不需用戶編程。屏通人機(jī)的編程軟件PM Designer(中文:觸控大師)齊備各家PLC的專用通信協(xié)議,用戶非常容易就能將HMI與PLC通訊,無須在編寫通信程序。
3)利用屏通人機(jī)的編程軟件PM Designer的軟件平臺(tái),利用PC編制用戶要求的畫面及功能。
從原則上講,HMI連入PLC網(wǎng)絡(luò)并沒有什么困難。只要HMI能配備該種PLC相同的通信口以及通信協(xié)議,按要求的接線方式連接,并在編程軟件設(shè)好參數(shù),下載編譯好程序到HM即可。用這種方法把HMI連入PLC網(wǎng)絡(luò)的好處是價(jià)格非常便宜。例如使用PC上配上PLC制造廠生產(chǎn)的專用通信卡及專用通信軟件,比使用HMI連接PLC的價(jià)格要高數(shù)倍甚至十幾倍。
首先用戶普遍感興趣的問題是,能否利用HMI中已普遍配有的串行通信把HMI連入PLC,這也正是本節(jié)所要重點(diǎn)討論的問題。
帶有串行通信接口的HMI與PLC通信并不一定行得通,只有滿足如下條件才能實(shí)現(xiàn)通信。
1) 只有帶有串行通信接口的PLC及采用串行方式通信的 PLC網(wǎng)絡(luò)才有可能與帶串行通信接口的HMI互連。同時(shí)還要求雙方采用的總線標(biāo)準(zhǔn)要一致,例如雙方都是RS-232C,或者都是RS-422(RS-485),否則要通過“總線標(biāo)準(zhǔn)變換單元”(轉(zhuǎn)換適配器)變換之后才能互連。另外最常見無法通信成功的原因是,通信連接線的連接錯(cuò)誤,請(qǐng)參考屏通HMI手冊(cè)及PLC手冊(cè)上的接線方式連接.

3. HMI與PLC實(shí)現(xiàn)通信的條件

2) 要通過對(duì)雙方的初始化,使波特率、數(shù)據(jù)位數(shù)、停止位數(shù)、奇偶校驗(yàn)都相同,以及設(shè)定好的PLC站號(hào)。

3) 用戶必須熟悉互聯(lián)的PLC采用的是那一通信協(xié)議。嚴(yán)格地按照協(xié)議規(guī)定為在編程軟件中選擇相同的通信協(xié)議。現(xiàn)在許多家PLC同時(shí)帶有幾種類型的通信協(xié)議,使用者需要在PLC中選擇一種與HMI通信。

滿足上述三個(gè)條件,HMI就可以與PLC互聯(lián)通信。如果不能滿足這些條件則無法實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。
4. PC與PLC互聯(lián)的結(jié)構(gòu)形式
用戶把帶異步通信適配器的HMI與PLC互聯(lián)通信時(shí)通常采用如下圖所示的兩種結(jié)構(gòu)形式。一種為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)結(jié)構(gòu),HMI的COM口與PLC的編程器接口(必須是串行通信口)之間實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈接。

目前屏通人機(jī)HMI具備多個(gè)串口,必要時(shí)也能兩個(gè)以上的HMI連接到PLC,形成多個(gè)HMI連接一個(gè)PLC的結(jié)構(gòu),

屏通HMI 發(fā)展出通透功能,把PC開發(fā)成 PLC編程終端,可將HMI變成編程器接口接入PLC,進(jìn)行編程、調(diào)試及監(jiān)控。

另外屏通HMI具備多個(gè)串口,也能同時(shí)接上兩種以上不同類型的PLC,這樣可以透過HMI中轉(zhuǎn),使兩種不同類型的PLC資料能夠交換

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