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伺服控制器与HMI的数据交互技术伺服控制器（Servo Controller）和HMI（Human Machine Interface）是现代工业自动化中常用的两个设备。
伺服控制器负责控制伺服电机的运动，而HMI则负责与操作人员进行交互和显示相关的信息。
伺服控制器与HMI之间的数据交互技术，是实现工业自动化系统高效运行的重要组成部分。
一、伺服控制器与HMI的基本概念1. 伺服控制器伺服控制器是一种能够根据控制信号来精确控制伺服电机的设备。
它通常包括多个输入输出接口，用于接收传感器的反馈信号和发送控制信号给伺服电机。
伺服控制器的核心部分是控制算法，利用这些算法可以精确控制伺服电机的位置、速度和加速度。
2. HMIHMI是人机交互界面的缩写，用于描述人和机器之间进行信息交互的界面。
它通常由显示屏、按键、指示灯等组成，可以向操作人员显示相关的信息，并接受人员的输入命令。
HMI的设计直接影响到操作人员与自动化系统的交互效果和操作效率。
二、伺服控制器与HMI的数据交互方式伺服控制器与HMI之间的数据交互是实现工业自动化系统集中控制和监控的关键所在。
下面介绍几种常见的数据交互方式。
1. 串口通信串口通信是最常见也是最简单的伺服控制器与HMI之间的数据交互方式。
通过连接一个串口线，伺服控制器可以将控制指令发送给HMI，同时接收HMI传来的数据。
这种方式适用于简单的控制和数据传输场景，但速度较慢，不适合大规模数据交互。
2. 以太网通信以太网通信是实现伺服控制器与HMI高效数据交互的一种方式。
通过以太网连接，伺服控制器和HMI可以快速、稳定地进行数据传输。
以太网通信可支持更复杂的数据交互，例如实时监控、远程控制等。
此外，以太网通信还可以实现多台伺服控制器和HMI之间的数据互联。
3. 总线通信总线通信是一种广泛应用于工业自动化领域的数据交互方式。
通过将伺服控制器和HMI连接到同一条总线上，可以实现多设备之间的高效通信。
SIMATIC HMI HMI 设备Unified 精智面板操作说明05/2022A5E46641284-ACSiemens AG Digital Industries Postfach 48 48 90026 NÜRNBERG 德国Ⓟ 05/2022 本公司保留更改的权利Copyright © Siemens AG 2022.保留所有权利法律资讯警告提示系统为了您的人身安全以及避免财产损失，必须注意本手册中的提示。
人身安全的提示用一个警告三角表示，仅与财产损失有关的提示不带警告三角。
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合格的专业人员本文件所属的产品/系统只允许由符合各项工作要求的合格人员进行操作。
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按规定使用 Siemens 产品请注意下列说明：警告Siemens 产品只允许用于目录和相关技术文件中规定的使用情况。
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必须注意相关文件中的提示。
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若第三方出于自身目的使用这些商标，将侵害其所有者的权利。
Simotion第三方人机界面(HMI)解决方案
Simotion 以其创新的理念和强大的功能，在机械设备的运动控制中获得了广泛的成功应用。
但Simotion人机界面的解决方案有时不尽完美，主要是支持Simotion的HMI只能选择Siemens的高端产品，不支持第三方产品，造成HMI的成本远高于一般PLC应用。
实际中一些应用对HMI的要求并不高，通常能输入参数、显示状态和报警等基本功能就可以满足要求，因此市场迫切需要一个低成本的解决方案。
我公司经过长期的研究和探索，终于实现多种第三方HMI和Simotion 的通讯方案。
方案1：追求成本目标
方案一
成本目标为Siemens对应方案的50%
提供第三方4寸、7寸、10寸等触摸屏通过协议转换器和Simotion通讯。
适用于量产的订单。
如用低成本HMI替换高端产品。
方案2：具有更高的性价比
成本目标为Siemens对应方案的60%
提供第三方7寸、10寸、12寸和15寸等触摸屏通过以太网和Simotion通讯。
适用于小批量和量产的订单，用高性价比的HMI方案替换高成本的产品。
合作和供货方式
以“工程”方式打包提供包含已下载组态的HMI硬件、协议转换器。
用户：提供HMI规划和初步设计，提供包含HMI变量定义的simotion 项目（用户关键程序可以加密保护）
供方：根据用户要求完成最终的HMI设计、下载和调试
解决方案:联系电话 4000700767。
如何在西门子HMI上显示SIMOTION的Cam曲线如何在西门子HMI上显示SIMOTION 的Cam曲线1.5 LAD 示意图图3: 导入ST源文件(2) 创建程序单元及全局变量图4: 创建全局变量(3) 在HMICamDisplay程序单元中连接功能块程序单元图5:连接调用的程序单元(4) 用MCC语言编辑Cam曲线显示程序(调用功能块FBGetCamValueForHMI)图6:连接调用的程序单元(5) 将程序分配到simotion系统执行级中图7: 程序分配2.3 WinccFlexible中HMI设置在HMI中使用了一个特殊的方法，即在控件TrendView中显示数组曲线的方法来实现Cam曲线的显示：(1) 建立simotion与HMI的连接图8: 建立simotion与HMI的连接(2) 创建HMI变量仅用于显示Cam曲线的变量Tag有：这些变量在SIMOTION中已创建。
其中myslavevalue为Cam曲线数据，而mytrendrequest以及mytrandtransfer用候读取Cam曲线。
注意：设置myslavevalue的访问方法为cyclic continuous或on_command:图9: 设置myslavevalues的访问方法为cyclic continuous(3)在HMI上插入一个显示趋势图控件TrendView在其属性->Properties->Trend中设置如下：其中Samples的数量与FBGetCamValueForHMI中获取的点数相同，在Source settings中设置如下：图11: 趋势图设置(4) 运行测试完成后运行屏，显示曲线画面后，myTremdrequest第0位置1：图12: 运行测试将myTrendtransfer设为H8001后，即将第0,15位置1后，曲线上传至HMI:图13: 运行测试在屏上显示Cam曲线：。
SIMOTION项目实战— D435 Beginner1概述本文档通过一个实际项目来介绍SIMOTION项目组态、配置和编程的过程。
在SIMOTION SCOUT软件的安装包里提供了一个供初学者学习的项目“D435_BEGINNER”，该项目位于软件光盘路径...\ Utilities_Applications\src\Examples\ExampleForBeginners文件夹内，该项目提供了完整的项目文件和介绍文档，该项目可以在SIMOTION D435 演示设备上模拟运行。
图1 项目实战图示该项目要实现的功能是将生产线上的空盒子吹出生产线，其工作过程如下：按下起动按钮后，盒子在传送带上从上游运输到下游，如果在运输途中被检测出是空的，那么载有喷嘴的吹出器会跟随空盒子运动，建立同步以后在指定的位置打开喷嘴将空盒子吹出传送带，然后吹出器重新返回等待位置。
在运行过程中，如果安全门被打开，那么生产线立即停止，在安全门关上以后，又自动恢复运行。
复位起动按钮后，生产线停止。
该项目中使用的运动控制功能有：• 齿轮同步Gearing• 凸轮同步Camming• 快速点输出Output Cam2项目中使用的硬件和软件2.1项目中使用的硬件项目使用的硬件基于SIMOTION D435（可以转换到其他SIMOTION硬件），具体的产品如下表所示。
编号名称数量订货号/备注1 SIMOTION D435 1 6AU1435-0AA00-0AA1表1 本项目所使用的硬件列表2.2项目中使用的软件表2 本项目所使用的软件列表3项目配置SIMOTION SCOUT项目的基本配置步骤如下：1. 配置驱动器2. 配置工艺对象TO3. 编写程序并分配执行系统4. 连接HMI设备3.1配置驱动器本项目中有两台电机，由双轴电机模块驱动，可以参考下载中心应用文档编号A0309（视频教程）来完成驱动器配置文档名称《SIMOTION D435调试入门》，其下载网址如下：http: ///download/searchResult.aspx?searchText=A0309配置完成以后，可以将驱动重命名为conveyor和eject，项目如下图所示：图2 项目配置配置完成以后，重新进行对SIMOTION和SINAMICS进行下载并保存数据（Copy RAM to ROM）。
SIMOTION项目实战— D435 Beginner1概述本文档通过一个实际项目来介绍SIMOTION项目组态、配置和编程的过程。
在SIMOTION SCOUT软件的安装包里提供了一个供初学者学习的项目“D435_BEGINNER”，该项目位于软件光盘路径...\ Utilities_Applications\src\Examples\ExampleForBeginners文件夹，该项目提供了完整的项目文件和介绍文档，该项目可以在SIMOTION D435 演示设备上模拟运行。
图1 项目实战图示该项目要实现的功能是将生产线上的空盒子吹出生产线，其工作过程如下：按下起动按钮后，盒子在传送带上从上游运输到下游，如果在运输途中被检测出是空的，那么载有喷嘴的吹出器会跟随空盒子运动，建立同步以后在指定的位置打开喷嘴将空盒子吹出传送带，然后吹出器重新返回等待位置。
在运行过程中，如果安全门被打开，那么生产线立即停止，在安全门关上以后，又自动恢复运行。
复位起动按钮后，生产线停止。
该项目中使用的运动控制功能有：• 齿轮同步Gearing• 凸轮同步Camming• 快速点输出Output Cam2项目中使用的硬件和软件2.1项目中使用的硬件项目使用的硬件基于SIMOTION D435（可以转换到其他SIMOTION硬件），具体的产品如下表所示。
表1 本项目所使用的硬件列表2.2项目中使用的软件表2 本项目所使用的软件列表3项目配置SIMOTION SCOUT项目的基本配置步骤如下：1. 配置驱动器2. 配置工艺对象TO3. 编写程序并分配执行系统4. 连接HMI设备3.1配置驱动器本项目中有两台电机，由双轴电机模块驱动，可以参考下载中心应用文档编号A0309（视频教程）来完成驱动器配置文档名称《SIMOTION D435调试入门》，其下载网址如下：http: ///download/searchResult.aspx?searchText=A0309配置完成以后，可以将驱动重命名为conveyor和eject，项目如下图所示：图2 项目配置配置完成以后，重新进行对SIMOTION和SINAMICS进行下载并保存数据（Copy RAM to ROM）。
SIMOTION 与HMI的连接及组态 Connection and Configuration Between
SIMOTION and HMI
摘要：
本文介绍了SIMOTION 连接HMI(以TP270为例)的组态方法、变量连接、报警信息的实现。
关键词：
SIMOTION、HMI 、硬件组态、变量、报警信息。
Key words:
SIMOTION、HMI 、Hardware configuration、Variable、Alarm message。
目录
一、概述 (4)
二、系统配置： (5)
三、SIMOTION网络地址的设定 (5)
四、PG/PC的设置 (6)
五、ProTool中的项目配置 (6)
六、SIMOTION中变量的定义 (9)
七、HMI中变量的定义 (10)
八、HMI中位扫描报警方式的配置 (11)
九、Alarm_S报警方式配置 (12)
十、程序示例 (16)
一、概述
本文以 TP270与SIMOTION D435连接为例，介绍了SIMOTION D435与HMI如何进行硬件组态、变量连接、报警信息的建立。
HMI人机界面可以通过PROFIBUS或者Ethernet与SIMOTION 进行连接通讯。
通过SIMOTION 设备中工艺对象的变量表、系统变量表及用户定义的全局变量表可实现SIMOTION 设备与HMI操作面板间进行数据交换。
可用于与SIMOTION 连接的HMI操作面板如下表1所示：
表1. 可与SIMOTION 连接的HMI操作面板
可以用Winccflexible，ProTool/Pro来进行配置
二、系统配置：
1. 一台插有CP5511 或CP5512的计算机（装有 SIMATIC S7 V5.4、SCOUT V4.0、ProTool/Protool CS V6.0+SP3、ProTool/Pro RT V6.0+SP3或Winccflexible)
2. HMI (TP270 ) 及用于TP270的直流24V 电源
3. 一台 SIMOTION D435Demo 设备
4. ProfiBus 总线及连接器（连接于TP270的 1FB1(DP)口及SIMOTION 的DP 口）
三、SIMOTION 网络地址的设定
图1.
四、PG/PC的设置
2
3
1
1.选择使用的 DP 通讯卡
2.设置 DP 参数
3.在线诊断
图2.
五、ProTool中的项目配置
1．将HMI 项目集成到Step7中，钩上“ ProTool Intergration inStep7 前面的 ”√“即可
图3.
2. 在STEP7中打开项目，插入OP站
双击插入后的OP站
图4.
3. 正确选择使用的 HMI
设置参正确选择使用的 HMI
数，也可直接进入下一步或结束配置
配置中必须注意：
“Which protocol is to be used” 必
须选为 SIMOTION V6.0
图5.
配置中必须注意：
• “Connect OP to network” 必须选为 HMI 连接的总线 • “Choose a communication peer/symbol ”应选PROFIBUS(1)总线上
图7.
4. HMI项目下载端口设置
HMI项目下载需校核下载端口，本 Demo 中使用 TP270 的 DP 口，因 此设置如下：
图8.
六、SIMOTION中变量的定义
SIMOTION中配置的如下变量才能在HMI中被应用：
1.程序unit中配置的全局变量(图9)。
2.在“I/O ”中定义的变量(图10)。
3.在“GLOBAL DEVICE VARIABLES”中定义的变量(图11)。
1 图9.
图10.
图11.
七、HMI 中变量的定义
图
12.
2
3
1.本变量在
SIMOTION jog 程序单元中已定义。
1
在HMI 中新建变量时，会自动弹出SIMOTION 中变量表，选择所需变量即可。
八、HMI 中位扫描报警方式的配置
用于在HMI 系统中显示机器的故障或状态信息， HMI 通过扫描报警位，显示报警息区域指针的建立 2．报警消息的建立
信息。
1.报警信
图13. 2
九、Alarm_S 报警方式配置
用于在HMI 系统中显示机器的故障或状态信息， 可分级显示报警信息。
HMI 不扫描报警位，报警信息的显示通过在SIMOTION 中编程触发，这种报警方式可不占 图15. 用HMI 的总线通讯资源。
1. HMI 侧配置
2
3
1.进入message settings 画面。
2.选中Alarm_S 。
3.选择显示等级。
2. HMI 侧报警信息窗口配置
3. SIMOTION 侧配置
1
2
1. 在HMI 画面上添加“message view”控件。
2. 双击“message view”控件，进行配置。
图16.
图17.
4. SIMOTION 侧编程
(1)通过调用系统函数,如图18所示，来实现SIMOTION 中报警信息的编程触
发。
1
3
2
(2) 编程举例：
下图是一个检查温度值的例子，当温度值太高时产生报警信息，当温度值正常时，报警信息自动消失。
SCOUT 中被命名为：“SCOUT_alarm_name”，状态变量用于防止报警信息的重复触发,“ handleAlarm”程序被分配至“Ba 用请参考函数的详细使用说明。
报警信息在SIMOTION ckgroundTask”中。
关于其他报警函数的使
十、程序示例
示例程序请参考附带文件：withHMI.rar
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