來源：曉煜大發(fā)現(xiàn)

在工業(yè)自動化行業(yè)中PLC和HMI這倆個可是黃金搭檔，PLC在那HMI就在那幾乎都是形影不離的。現(xiàn)場操作人員通過HMI可以直觀的看到現(xiàn)場的產(chǎn)量，設(shè)備的狀態(tài)信息。那這一效果是怎么實(shí)現(xiàn)的？

通訊目的與原理

HMI 作為 PLC 的上位機(jī)或操作員界面，其主要任務(wù)是監(jiān)控和控制PLC 系統(tǒng)。通訊的核心是實(shí)現(xiàn) PLC 與 HMI 之間的雙向數(shù)據(jù)交換。他們之間的雙向流程 PLC --> HMI： 將 PLC 內(nèi)部的狀態(tài)信息（如輸入信號狀態(tài)、輸出信號狀態(tài)、內(nèi)部變量值、故障代碼、過程數(shù)據(jù)等）實(shí)時傳輸給 HMI 進(jìn)行顯示。 HMI --> PLC： 將操作員在 HMI 上發(fā)出的指令（如啟動/停止命令、參數(shù)設(shè)定值、模式選擇等）傳輸給 PLC 執(zhí)行

簡單來說他們二個人就是一直在進(jìn)行對話溝通，HMI說：我這邊需要某臺設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，這個時候PLC就會說：收到，然后把數(shù)據(jù)發(fā)給HMI。PLC說：我這臺設(shè)備停機(jī)了，你那邊更新一狀態(tài)信息，這時候后HMI對應(yīng)的內(nèi)容就會更新并顯示。

常用的通訊方式

從物理接口上來區(qū)分主要有三種

１、串行接口也叫串口通訊，也是我們常用說的RS－232、 RS-485優(yōu)點(diǎn)：成本較低，線路簡單（通常只需一對信號線），抗干擾能力較強(qiáng)，適合中短距離通訊。

２、以太網(wǎng)接口，也就是我們常說的插網(wǎng)線。特點(diǎn)簡單方便，傳輸速度快

３、無線通訊比如連接wifi

無論使用哪種物理層（串口、以太網(wǎng)、無線），PLC 與 HMI 之間都需要遵循特定的應(yīng)用層通訊協(xié)議來規(guī)定數(shù)據(jù)如何打包、尋址和解釋

常用的通訊協(xié)議

Modbus (RTU over 串口/總線 或 TCP over 以太網(wǎng))：簡單、開放、廣泛支持。

S7 Communication (Siemens S7 PLCs)：西門子PLC專用協(xié)議，高效。

OPC (OLE for Process Control)：一種軟件接口標(biāo)準(zhǔn)，HMI/SCADA 軟件通過 OPC 客戶端訪問 PLC 的 OPC 服務(wù)器數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)不同廠商設(shè)備間的互通（常基于以太網(wǎng)）。

Profinet (Siemens & Profibus International)：基于工業(yè)以太網(wǎng)的實(shí)時協(xié)議。

EtherNet/IP (Rockwell/ODVA)：基于標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)和 CIP (Common Industrial Protocol) 的協(xié)議。

各PLC廠商的專有協(xié)議（如三菱的 MC Protocol，歐姆龍的 Host Link/FINS）

使用方法

例如以信捷TS５系例的觸摸屏為例這邊與PLC進(jìn)行通訊。 第一步 先確定HMI支持PLC型號，還有連接方式是走串口還是走網(wǎng)口。

第二步 配置通訊地址，如果是串口就需要配置好對應(yīng)的波特率、從站地址數(shù)據(jù)位、停止位。網(wǎng)口通訊確實(shí)IP地址和端口號。

第三步 綁定PLC的數(shù)據(jù)地址。

第四步

測試通訊連接與更新觸摸屏

總結(jié)

PLC 與 HMI 的通訊本質(zhì)上是 PLC（作為數(shù)據(jù)源/執(zhí)行器）與 HMI（作為顯示/操作終端）之間通過特定物理介質(zhì)（串口線、網(wǎng)線、總線、無線）和通訊協(xié)議（Modbus, S7, OPC, Profinet, EtherNet/IP 等）進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的過程。實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵在于 正確連接硬件、在雙方設(shè)備上精確配置匹配的通訊參數(shù)和協(xié)議、在 HMI 軟件中準(zhǔn)確綁定 PLC 內(nèi)部數(shù)據(jù)地址。以太網(wǎng)因其高速和靈活性已成為最主流的選擇，而 Modbus（尤其 Modbus TCP）因其開放性也得到廣泛應(yīng)用