[發明專利]一種結合HMI與PLC功能的一體機和通信方法

在審

• 申請號: 201711334805.X
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN108268002A
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 宋斌;張茂華
• 申請（專利權）人: 深圳市顯控科技股份有限公司
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05;H04L1/22;H04L12/40;H04L1/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 唐致明

本發明公開了一種結合HMI與PL功能的一體機和通信方法，一體機包括PLC模塊、HMI模塊、第一SPI接口和第二SPI接口，其中，第一SPI接口連接PLC模塊和HMI模塊，第二SPI接口連接HMI模塊和PLC模塊。該方法包括從第一主機發起通信，將通信數據通過第一SPI接口傳輸至第一從機；從第二主機發起通信，將通信數據通過第二SPI接口傳輸至第二從機；通信數據符合ModBus協議且不包括功能碼和從站號。本發明硬件上提供兩個SPI接口實現數據的雙向傳輸，不需要區分“讀取”或者“寫入”，數據傳輸效率可提高一倍；軟件上經過優化的數據幀，能減少數據幀傳輸中的字節數以提高通信速率。從而總體達到提高HMI與PLC的一體機的通信效率的目的。

技術領域

本發明涉及工業控制一體機，尤其涉及領域一種結合HMI與PLC功能的一體機和通信方法。

背景技術

在工控領域中，可編程邏輯控制器(PLC)是一種專門應用在工業環境下下的數字運算操作系統，通過數字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機械設備或生產過程；人機界面(HMI)是系統和用戶之間進行交互和信息交換的媒介，它可以方便的實現人與機器信息的交互，在工控領域HMI經常與PLC互連使用，在現有的一體機HMI和PLC通信上，常使用基于USART的串口通信的通用ModBus通訊協議，它是一種公認的通信標準，它作為一種通用的標準，優點是通用性強，但用在集成HMI和PLC功能的一體機上，通信速率不夠快，效率不高。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供一種結合HMI與PLC功能的一體機和通信方法。

本發明采用的技術方案一方面為一種結合HMI與PLC功能的一體機，包括PLC模塊、HMI模塊、第一SPI接口和第二SPI接口，其中，所述第一SPI接口連接所述PLC模塊和HMI模塊，設置其連接的HMI模塊為第一主機，設置其連接的PLC模塊為第一從機；所述第二SPI接口連接所述HMI模塊和PLC模塊，設置其連接的PLC模塊為第二主機，設置其連接的HMI模塊為第二從機。

本發明采用的技術方案另一方面為一種HMI與PLC一體機的通信方法，應用于上述一體機，包括：所述第一主機發起通信，將要讀取PLC模塊數據的地址通過所述第一SPI接口傳輸至所述第一從機，并接收所述第一從機返回的相應地址的數據；所述第二主機發起通信，將要寫入PLC模塊數據的地址通過所述第二SPI接口傳輸至所述第二從機，并接收所述第二從機返回的相應數據；所述通信數據符合ModBus協議且不包括功能碼和從站號。

本發明的有益效果為硬件上提供兩個SPI接口實現數據的雙向傳輸，不需要區分“讀取”或者“寫入”，數據傳輸效率可提高一倍；軟件上經過優化的數據幀，能減少數據幀傳輸中的字節數以提高通信速率。從而總體達到提高HMI與PLC功能的一體機的通信效率的目的。

附圖說明

圖1所示為基于本發明實施例的一種結合HMI與PL功能的一體機；

圖2所示為基于本發明實施例的數據幀結合示意圖；

圖3所示為基于本發明實施例的一體機運行過程示意圖。

具體實施方式

以下結合實施例對本發明進行說明。

基于發明的實施例，如圖1所示的一種結合HMI與PLC功能的一體機，包括PLC模塊、HMI模塊、第一SPI接口和第二SPI接口，其中，所述第一SPI接口連接所述PLC模塊和HMI模塊，設置其連接的HMI模塊為第一主機(設置SPI接口的HMI端為主模式)，設置其連接的PLC模塊為第一從機(設置SPI接口的PLC端為從模式)；所述第二SPI接口連接所述HMI模塊和PLC模塊，設置其連接的PLC模塊為第二主機(設置SPI接口的PLC端為主模式)，設置其連接的HMI模塊為第二從機(設置SPI接口的HMI端為從模式)。