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Unity3D连接PLC的原理

article 2025/2/28 23:57:16

系列文章目录

工业自动化控制

文章目录

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前言
一、通信协议
- 1-1、选择通信协议：
- 1-2、配置协议参数：
- 1-3、OPC UA 和 Modbus 协议的区别
- - 1-3-1、架构与通信模式
  - 1-3-2、支持协议与网络环境
  - 1-3-3、数据结构与类型
  - 1-3-4、安全性
  - 1-3-5、互操作性与兼容性
  - 1-3-6、开发与维护成本
  - 1-3-7、适用场景
二、数据传输
- 2-1、建立连接
- 2-2、数据读取与写入
三、数据处理与交互
- 3-1、数据解析与转换
- 3-2、在 Unity 中使用数据
四、错误处理与维护
- 4-1、连接监测
- 4-2、数据校验
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总结

前言

Unity 连接 PLC（可编程逻辑控制器）的原理主要涉及通信协议、数据传输与交互等方面,接下来一一介绍一下
博客将会介绍如何连接PLC的原理。希望这篇博客对Unity的开发者有所帮助。
大家好，我是心疼你的一切，不定时更新Unity开发技巧，觉得有用记得一键三连哦。
欢迎点赞评论哦.下面就让我们进入正文吧 !
示例请参考另外一篇博客:Unity3D实现连接PLC

提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、通信协议

1-1、选择通信协议：

PLC 与 Unity 之间的通信需要基于特定的通信协议，常见的有 Modbus、OPC UA 等。Modbus 协议是一种应用层协议，定义了设备之间进行数据通信的规则和格式，常用于工业自动化领域，允许 Unity 通过串口或以太网等方式与支持 Modbus 的 PLC 进行通信。OPC UA 则是一种更现代、更通用的工业通信标准，它提供了更丰富的功能和更好的安全性，支持多种操作系统和编程语言，Unity 可以通过 OPC UA 客户端库与 PLC 的 OPC UA 服务器进行通信。

1-2、配置协议参数：

在 Unity 中，需要根据所选的通信协议进行相应的参数配置，如波特率、数据位、停止位、奇偶校验等（针对串口通信），以及 IP 地址、端口号等（针对以太网通信）。这些参数必须与 PLC 的设置相匹配，以确保通信的顺利进行。

1-3、OPC UA 和 Modbus 协议的区别

OPC UA 和 Modbus 协议在工业自动化领域有以下区别：

1-3-1、架构与通信模式

OPC UA：基于服务的架构，支持客户端 / 服务器模式等多种通信模式。
Modbus：应用层协议，通常使用主从模式，即一个主设备与多个从设备进行通信。

1-3-2、支持协议与网络环境

OPC UA：支持 TCP/IP、HTTP、HTTPS 等多种协议，能适应本地网络、互联网和无线网络。
Modbus：主要基于 TCP/IP 和串行通信，如 RS-232、RS-485 和以太网。

1-3-3、数据结构与类型

OPC UA：支持复杂数据结构，如 XML 或 JSON，可传输实时数据、历史数据、报警信息、事件信息等多种类型数据。
Modbus：是固定长度的数据结构，主要传输基本的数据类型，如整数、浮点数、开关量等。

1-3-4、安全性

OPC UA：提供端到端的安全机制，包括身份认证、加密和数字签名等，确保数据的机密性、完整性。
Modbus：安全性较低，本身没有内置安全功能，数据传输过程中的安全性较差，通常需要额外的安全措施，如 VPN、防火墙等。

1-3-5、互操作性与兼容性

OPC UA：具有高度的互操作性，支持不同厂家、不同品牌的设备和软件之间的数据交换。
Modbus：设备间兼容性也较好，但通常需要特定的硬件接口才能正常工作，互操作性相对较低。

1-3-6、开发与维护成本

OPC UA：开发复杂度高，需要专业知识和资源，维护成本可能较高。
Modbus：开发难度低，易于开发，维护成本也相对较低。

1-3-7、适用场景

OPC UA：适用于复杂、集成度高的工业自动化系统，如跨平台集成项目、对安全性要求高的环境以及需要处理结构化数据和丰富语义信息的场景。
Modbus：常用于成本敏感或已部署 Modbus 设备的场合，以及工业自动化中 PLC、DCS 等主站与现场设备之间的通信，如能源管理、楼宇自动化中的一些简单设备互联场景。

二、数据传输

2-1、建立连接

在 Unity 中，使用相应的通信库或插件来建立与 PLC 的连接。以使用 Modbus TCP 为例，Unity 可以通过网络编程接口，根据 PLC 的 IP 地址和端口号尝试建立 TCP 连接。一旦连接成功，Unity 和 PLC 之间就可以进行数据传输。

2-2、数据读取与写入

连接建立后，Unity 可以向 PLC 发送读取数据的请求，PLC 接收到请求后，会根据请求中的地址和数据类型，从自身的寄存器或内存中读取相应的数据，并将数据返回给 Unity。Unity 也可以向 PLC 发送写入数据的请求，将数据写入到 PLC 的指定寄存器或内存地址中，从而实现对 PLC 控制逻辑的干预。例如，Unity 可以读取 PLC 中存储的传感器数据，如温度、压力等，也可以向 PLC 写入控制指令，以控制电机的启停、阀门的开度等。