[发明专利]一种结合HMI与PLC功能的一体机和通信方法

说明书

本发明公开了一种结合HMI与PL功能的一体机和通信方法，一体机包括PLC模块、HMI模块、第一SPI接口和第二SPI接口，其中，第一SPI接口连接PLC模块和HMI模块，第二SPI接口连接HMI模块和PLC模块。该方法包括从第一主机发起通信，将通信数据通过第一SPI接口传输至第一从机；从第二主机发起通信，将通信数据通过第二SPI接口传输至第二从机；通信数据符合ModBus协议且不包括功能码和从站号。本发明硬件上提供两个SPI接口实现数据的双向传输，不需要区分“读取”或者“写入”，数据传输效率可提高一倍；软件上经过优化的数据帧，能减少数据帧传输中的字节数以提高通信速率。从而总体达到提高HMI与PLC的一体机的通信效率的目的。

技术领域

本发明涉及工业控制一体机，尤其涉及领域一种结合HMI与PLC功能的一体机和通信方法。

背景技术

在工控领域中，可编程逻辑控制器(PLC)是一种专门应用在工业环境下下的数字运算操作系统，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程；人机界面(HMI)是系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介，它可以方便的实现人与机器信息的交互，在工控领域HMI经常与PLC互连使用，在现有的一体机HMI和PLC通信上，常使用基于USART的串口通信的通用ModBus通讯协议，它是一种公认的通信标准，它作为一种通用的标准，优点是通用性强，但用在集成HMI和PLC功能的一体机上，通信速率不够快，效率不高。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种结合HMI与PLC功能的一体机和通信方法。

本发明采用的技术方案一方面为一种结合HMI与PLC功能的一体机，包括PLC模块、HMI模块、第一SPI接口和第二SPI接口，其中，所述第一SPI接口连接所述PLC模块和HMI模块，设置其连接的HMI模块为第一主机，设置其连接的PLC模块为第一从机；所述第二SPI接口连接所述HMI模块和PLC模块，设置其连接的PLC模块为第二主机，设置其连接的HMI模块为第二从机。

本发明采用的技术方案另一方面为一种HMI与PLC一体机的通信方法，应用于上述一体机，包括：所述第一主机发起通信，将要读取PLC模块数据的地址通过所述第一SPI接口传输至所述第一从机，并接收所述第一从机返回的相应地址的数据；所述第二主机发起通信，将要写入PLC模块数据的地址通过所述第二SPI接口传输至所述第二从机，并接收所述第二从机返回的相应数据；所述通信数据符合ModBus协议且不包括功能码和从站号。

本发明的有益效果为硬件上提供两个SPI接口实现数据的双向传输，不需要区分“读取”或者“写入”，数据传输效率可提高一倍；软件上经过优化的数据帧，能减少数据帧传输中的字节数以提高通信速率。从而总体达到提高HMI与PLC功能的一体机的通信效率的目的。

附图说明

图1所示为基于本发明实施例的一种结合HMI与PL功能的一体机；

图2所示为基于本发明实施例的数据帧结合示意图；

图3所示为基于本发明实施例的一体机运行过程示意图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明进行说明。

基于发明的实施例，如图1所示的一种结合HMI与PLC功能的一体机，包括PLC模块、HMI模块、第一SPI接口和第二SPI接口，其中，所述第一SPI接口连接所述PLC模块和HMI模块，设置其连接的HMI模块为第一主机(设置SPI接口的HMI端为主模式)，设置其连接的PLC模块为第一从机(设置SPI接口的PLC端为从模式)；所述第二SPI接口连接所述HMI模块和PLC模块，设置其连接的PLC模块为第二主机(设置SPI接口的PLC端为主模式)，设置其连接的HMI模块为第二从机(设置SPI接口的HMI端为从模式)。