如何实现PLC与HMI通讯

来源：晓煜大发现

在工业自动化行业中PLC和HMI这俩个可是黄金搭档，PLC在那HMI就在那几乎都是形影不离的。现场操作人员通过HMI可以直观的看到现场的产量，设备的状态信息。那这一效果是怎么实现的？

通讯目的与原理

HMI 作为 PLC 的上位机或操作员界面，其主要任务是监控和控制PLC 系统。通讯的核心是实现 PLC 与 HMI 之间的双向数据交换。他们之间的双向流程   PLC --> HMI： 将 PLC 内部的状态信息（如输入信号状态、输出信号状态、内部变量值、故障代码、过程数据等）实时传输给 HMI 进行显示。 HMI --> PLC： 将操作员在 HMI 上发出的指令（如启动/停止命令、参数设定值、模式选择等）传输给 PLC 执行

简单来说他们二个人就是一直在进行对话沟通，HMI说：我这边需要某台设备的运行状态，这个时候PLC就会说：收到，然后把数据发给HMI。PLC说：我这台设备停机了，你那边更新一状态信息，这时候后HMI对应的内容就会更新并显示。

常用的通讯方式

从物理接口上来区分主要有三种

１、串行接口也叫串口通讯，也是我们常用说的RS－232、 RS-485优点：成本较低，线路简单（通常只需一对信号线），抗干扰能力较强，适合中短距离通讯。

２、以太网接口，也就是我们常说的插网线。特点简单方便，传输速度快

３、无线通讯比如连接wifi

无论使用哪种物理层（串口、以太网、无线），PLC 与 HMI 之间都需要遵循特定的应用层通讯协议来规定数据如何打包、寻址和解释

常用的通讯协议

Modbus (RTU over 串口/总线 或 TCP over 以太网)： 简单、开放、广泛支持。

S7 Communication (Siemens S7 PLCs)： 西门子PLC专用协议，高效。

OPC (OLE for Process Control)： 一种软件接口标准，HMI/SCADA 软件通过 OPC 客户端访问 PLC 的 OPC 服务器数据，实现不同厂商设备间的互通（常基于以太网）。

Profinet (Siemens & Profibus International)： 基于工业以太网的实时协议。

EtherNet/IP (Rockwell/ODVA)： 基于标准以太网和 CIP (Common Industrial Protocol) 的协议。

各PLC厂商的专有协议（如三菱的 MC Protocol，欧姆龙的 Host Link/FINS）

使用方法

例如以信捷TS５系例的触摸屏为例这边与PLC进行通讯。 第一步 先确定HMI支持PLC型号，还有连接方式是走串口还是走网口。

第二步 配置通讯地址，如果是串口就需要配置好对应的波特率、从站地址数据位、停止位。网口通讯确实IP地址和端口号。

 

  第三步 绑定PLC的数据地址。

第四步

测试通讯连接与更新触摸屏

总结

PLC 与 HMI 的通讯本质上是 PLC（作为数据源/执行器）与 HMI（作为显示/操作终端）之间通过特定物理介质（串口线、网线、总线、无线）和通讯协议（Modbus, S7, OPC, Profinet, EtherNet/IP 等）进行数据交换的过程。实现的关键在于 正确连接硬件、在双方设备上精确配置匹配的通讯参数和协议、在 HMI 软件中准确绑定 PLC 内部数据地址。以太网因其高速和灵活性已成为最主流的选择，而 Modbus（尤其 Modbus TCP）因其开放性也得到广泛应用