当 PLC 仅有一个通讯口且被触摸屏占用时,可通过 “通讯口共享”“加装扩展模块”“无线旁路” 三类方案实现监控,兼顾成本与实用性,以下是具体落地方法:
一、 低成本方案:通讯口共享(无需额外硬件)
利用 PLC 通讯口的多主站协议支持能力,让触摸屏和监控设备(电脑 / 网关)同时连接该端口,核心是协议匹配 + 波特率一致。
1. 适用条件
PLC 支持多主站通讯(如西门子 S7-200 SMART、三菱 FX3U、欧姆龙 CP1H 均支持);
触摸屏和监控设备使用相同的通讯协议(如 Modbus RTU、自由口协议)。
2. 实现步骤(以三菱 FX3U + 触摸屏 + 电脑为例)
参数统一配置
在 PLC 编程软件(GX Works2)中,设置通讯口参数:波特率 9600/19200、数据位 8、停止位 1、奇偶校验 None,协议设为 MC 协议(多主站模式)。
触摸屏参数需与 PLC 完全一致,确保正常通信。
硬件接线(总线型拓扑)
采用 RS485 总线结构:PLC 通讯口(485+、485-)→ 触摸屏 → 监控设备(电脑 / 网关),两端接 120Ω 终端电阻,避免信号反射。
若 PLC 原生是 RS232 口,需加装 RS232 转 RS485 模块(如 FX3U-485-BD),支持多设备并联。
监控设备接入
电脑端:安装串口助手或 PLC 编程软件,通过 USB 转 RS485 转换器连接总线,读取 PLC 数据;
远程监控:接入工业网关,通过 Modbus RTU 协议采集数据并上传云平台。
3. 关键注意事项
避免多设备同时读写:监控设备优先设为只读模式(如仅读取 PLC 寄存器),防止与触摸屏的读写操作冲突;
控制总线设备数量:RS485 总线最多并联 32 台设备,建议不超过 8 台,否则会导致通信速率下降、丢包。
二、 稳定方案:加装通讯扩展模块(无冲突)
若通讯口共享存在冲突风险,可给 PLC 加装扩展通讯模块,新增独立通讯口用于监控,这是工业现场的首选方案。
1. 不同品牌 PLC 扩展模块选型
| PLC 品牌 / 系列 | 扩展通讯模块型号 | 新增接口 | 支持协议 |
|---|---|---|---|
| 三菱 FX3U/FX5U | FX3U-485ADP-MB | RS485 | Modbus RTU |
| 西门子 S7-200 SMART | CM01 | RS485 | Modbus RTU/USS |
| 欧姆龙 CP1H | CP1W-CIF11 | RS485 | 无协议 / Modbus RTU |
2. 实现步骤
扩展模块安装:插入 PLC 扩展槽,接线并上电;
模块参数配置:在 PLC 编程软件中设置模块的波特率、协议(如 Modbus RTU 从站模式);
监控设备接入:监控设备(电脑 / 网关)连接扩展模块的 RS485 口,独立采集数据,与触摸屏的通信完全隔离,无冲突。
3. 优势
稳定性高:新增接口专为监控设计,不影响触摸屏正常工作;
支持远程扩展:扩展模块可接入 4G 网关,实现 PLC 远程监控、程序上下载。
三、 无线方案:红外 / 蓝牙旁路监控(适合不便布线场景)
针对无法布线的现场(如移动设备、防爆车间),可采用无线旁路方式,无需占用物理通讯口。
1. 红外通讯旁路(部分 PLC 支持)
适用 PLC:如西门子 S7-200 SMART(支持红外通讯);
实现方式:使用 红外通讯适配器,与 PLC 的红外接口配对,读取 PLC 数据,适合临时调试、数据读取。
2. 蓝牙串口模块旁路
实现方式:将 蓝牙转 RS485 模块 并联在 RS485 总线上,监控设备(手机 / 电脑)通过蓝牙连接模块,无线读取 PLC 数据;
适用场景:车间巡检、临时数据采集,传输距离约 10-50 米。
四、 应急方案:触摸屏数据转发(间接监控)
若以上方案均无法实施,可利用触摸屏的 “数据转发功能”,间接获取 PLC 数据,适合小型设备。
1. 实现逻辑
确认触摸屏支持数据转发:如威纶通、昆仑通态等品牌触摸屏,可在组态软件中设置 “Modbus TCP 服务器” 模式;
触摸屏配置:将需要监控的 PLC 寄存器映射到触摸屏内部寄存器,并启用数据转发;
监控设备接入:电脑 / 网关通过以太网连接触摸屏,读取转发的 PLC 数据。
2. 局限性
数据延迟高:需经过触摸屏中转,实时性差(延迟约 1-3 秒);
支持寄存器有限:受触摸屏内存限制,无法转发大量 PLC 数据。
方案选型对比
| 方案 | 成本 | 稳定性 | 实时性 | 适用场景 |
|---|---|---|---|---|
| 通讯口共享 | 低 | 中 | 高 | 小型设备、临时监控 |
| 加装扩展模块 | 中 | 高 | 高 | 工业现场、长期稳定监控 |
| 无线旁路 | 中 | 中 | 中 | 不便布线、临时巡检 |
| 触摸屏数据转发 | 低 | 低 | 低 | 应急监控、数据量小 |

