支持ModBus协议的组态式人机界面系统的设计.pdf

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1、第5期组合机床与自动化加工技术No．52015年5月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueMay2015文章编号：1001—2265(2015)05—0038—05DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2015．05．011支持ModBus协议的组态式人机界面系统的设计冰何鹏飞，何平，张琼琼，赵鸿博’(1．中国科学院大学，北京100039；2．中国科学院沈阳计算技术研究所高档数控国家研究中心，沈阳110168；3．沈阳高精数控有限公司，沈阳110168)摘要：人机界面

2、在工业控制领域得到广泛应用。针对传统人机界面画面固定，通用性差等缺点，采用sTM32平台设计了一种基于组态式的，画面可重配置的人机界面系统。通过组态软件设计画面，从而应用到不同的设备或工业控制系统。文章提出一种多层次的有限状态机来实现画面的显示与跳转，从而可以实现复杂画面逻辑。并采用ModBus协议将其应用于多轴控制器中，实现对电机速度、位移、报警信息等参数的显示与修改。对ModBus协议的支持，可以实现连接不同的设备和一个设备网络，从而监控多个设备中的状态参数。关键词：HMI；STM32；组态软件；ModBus协议中图分类号：TH164；TG

3、659文献标识码：AConfigurableHumanComputerInterfaceSystemDesignBasedonModBusProtocolHEPeng—fei’，HEPing’，ZHANGQiong—qiong’，ZHAOHong-bo’(1．UniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100039，China；2．NationalEngineeringResearchCenterForHigh-EndCNC，ShenyangInstituteofComputingTechnology

4、ofChineseAcademyofSciences，Shenyang110004，China)Abstract：HMI(HumanMachineInterface)iSwidelyappliedinindustrialcontro1filed．Traditiona1HMIhavedisadvantagesofpooruniversalityandfixedpictures．DesignanewonewithaFeatureofpicturesreconfigurationbasedonSTM32platform．Throughtheconfi

5、gurationsoftwaredesignofthescreen，whichisappliedtodifferentequipmentortheindustrialcontrolsystem．Proposedamulti—levelfinitestatemachinetoimplementdisplayandjumpfunctions．AndtheModBusprotocolhasbeenusedinthemulti—axiscontrollertoachievethevisualizationandmodificationofmotorpa

6、rameterscomprisingspeed，displacement，alarmin-formationandSOforth．Keywords：HMI；STM32；configuration；ModBusprotocol内大陆市场，三菱电机自动化有限公司、深圳市步科电0引言气有限公司的产品有一定的占有率。对于一些低端应人机界面(HumanMachineInterface，简称HMI)是用，很少将这种人机交互界面做成一个独立的产品，只人与计算机之间或其他控制系统之间进行交互、信息是嵌入到相应的设备中，作为系统的显示模块。这种交换的媒介。传统人

7、机界面一般采用工控机的方式方式显示画面固定，只能对不同的设备开发不同的应来对自动化设备进行监控。但是其成本比较高、体积用界面。HM1人机界面可以实现画面的组态，用户通大、接口比较简单、稳定性比较差等原因逐渐被现代过组态软件可以实现画面的定制，实现不同的应用。HM1人机界面所取代。新一代的人机界面支持组态式本文设计的人机界面不但支持这种画面的定制，而且画面，可以重新配置，支持多种总线协议，而且比较轻采用工业通用总线一ModBusRTU协议，可以实现连便、价格低廉。这种人机界面得到了更多开发商的投接多个设备，控制一个设备网络中的多个不同类型的资和研

8、究。设备。从而观测多种不同类型设备的状态。并且提出在国外，日本在人机界面市场有极高的占有率。了一种基于组件的画面显示系统，可以很方便的扩充日本的普洛菲