vmware虚拟机怎么和plc通讯，vmware虚拟机连接工控机

***：主要探讨vmware虚拟机与plc通讯以及连接工控机的问题。在工业控制场景下，要实现vmware虚拟机和plc通讯、连接工控机存在一定技术要点。可能涉及到网络设置，如确保虚拟机网络模式正确，以实现与plc所在网络的交互。对于连接工控机，需考虑硬件兼容性、驱动安装等，并且要根据具体的工控机和虚拟机系统版本来进行相关配置调整，从而达成稳定连接与通讯目的。

本文目录导读：

1. VMware虚拟机与PLC通讯的基础知识
2. VMware虚拟机与PLC通讯的实现方法
3. VMware虚拟机与PLC通讯的故障排除
4. VMware虚拟机与PLC通讯的应用案例

《VMware虚拟机与PLC通讯的全面解析：原理、方法与实践应用》

在工业自动化领域，可编程逻辑控制器（PLC）扮演着至关重要的角色，随着技术的发展，使用虚拟机（如VMware虚拟机）进行PLC相关的开发、测试和监控等操作逐渐变得普遍，要实现VMware虚拟机与PLC之间的通讯并非易事，需要深入了解多种技术和相关配置，本文将详细探讨VMware虚拟机如何与PLC进行通讯。

VMware虚拟机与PLC通讯的基础知识

（一）VMware虚拟机网络模式概述

1、桥接模式（Bridged Mode）

- 在桥接模式下，虚拟机就像一个独立的物理主机一样连接到网络中，它直接连接到与主机相同的物理网络，从网络获取自己的IP地址，对于与PLC通讯来说，如果PLC位于本地局域网中，采用桥接模式的虚拟机可以与PLC在同一个网段内，这样理论上可以直接进行基于网络协议的通讯，如果PLC的IP地址为192.168.1.10，主机的网络设置为192.168.1.0网段，虚拟机在桥接模式下也可以获取到192.168.1.x（x为合适的数字）的IP地址，从而可以尝试向PLC发送通讯请求。

- 优点是虚拟机与局域网内其他设备通讯方便，如同一个真实的网络节点，缺点是可能会占用网络资源，如果网络中IP地址管理不善，可能会出现IP冲突等问题。

2、NAT模式（Network Address Translation Mode）

- NAT模式下，虚拟机通过主机进行网络连接，虚拟机使用主机分配的私有IP地址，当虚拟机向外部网络（如PLC所在的网络，如果PLC不在虚拟机所在的私有网络内）发送数据时，主机将虚拟机的私有IP地址转换为自己的公网IP地址进行通讯，如果PLC位于企业内部网络，而虚拟机需要从外部访问PLC，NAT模式可能需要进行额外的端口转发等设置，当虚拟机中的应用程序想要访问PLC的特定端口（如8080端口用于PLC的Web服务）时，需要在主机的防火墙和NAT设置中配置端口转发规则。

- 优点是虚拟机可以方便地共享主机的网络连接，并且在一定程度上保护了虚拟机的网络安全，缺点是配置相对复杂，尤其是涉及到外部网络与虚拟机内部应用和PLC的通讯时。

3、仅主机模式（Host - Only Mode）

- 仅主机模式下，虚拟机只能与主机进行通讯，无法直接访问外部网络（包括PLC所在的网络，如果PLC不在主机所在的网络中），这种模式适用于一些特殊的开发和测试场景，例如在主机上模拟一个封闭的网络环境，其中包含虚拟机和本地运行的PLC仿真软件，在这种情况下，虚拟机和主机之间可以通过共享文件夹或者自定义的网络协议进行数据交互，但是要与真实的PLC通讯则需要通过主机进行中转或者改变网络模式。

（二）PLC通讯原理

1、PLC通讯协议

Modbus协议

- Modbus是一种广泛应用于工业自动化领域的串行通讯协议，它有两种模式：ASCII模式和RTU模式，在ASCII模式下，数据以ASCII字符形式传输，每个字节由两个ASCII字符表示，而RTU模式则以二进制形式传输数据，具有更高的传输效率，对于VMware虚拟机与PLC的通讯，如果采用Modbus协议，虚拟机中的软件（如Modbus客户端软件）需要配置正确的波特率、数据位、停止位、奇偶校验等串口参数（当通过串口通讯时）或者IP地址和端口（当通过以太网的Modbus/TCP通讯时），在一个简单的温度控制系统中，PLC作为Modbus服务器，虚拟机中的监控软件作为Modbus客户端，客户端需要根据PLC的设置来配置通讯参数，如PLC设置为RTU模式，波特率为9600bps，数据位8位，停止位1位，无奇偶校验，那么客户端软件也需要做相同的设置才能正确通讯。

Profibus协议

- Profibus是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术，它分为Profibus - DP（用于分散外设间的高速数据传输）、Profibus - PA（用于过程自动化的总线类型，可进行本质安全传输）和Profibus - FMS（用于车间级通用性通信），在VMware虚拟机与PLC的Profibus通讯中，需要专门的Profibus通讯卡或者通过软件模拟Profibus网络，在一个自动化流水生产线上，PLC通过Profibus - DP与多个设备（如电机驱动器、传感器等）通讯，如果要在虚拟机中监控或控制这个系统，就需要在虚拟机中安装支持Profibus - DP的软件包，并将虚拟机连接到Profibus网络中，这可能涉及到硬件接口（如通过USB转Profibus接口连接到主机，再通过主机与虚拟机共享设备或者进行网络转发等操作）。

Ethernet/IP协议

- Ethernet/IP是一种工业以太网协议，它将传统的以太网技术应用于工业控制领域，该协议基于标准的以太网硬件和TCP/IP协议栈，在工业环境中实现设备间的通讯，对于VMware虚拟机与PLC的Ethernet/IP通讯，虚拟机需要有合适的以太网网络设置并且安装支持Ethernet/IP协议的软件，在一个大型工厂的自动化控制系统中，PLC通过Ethernet/IP与其他智能设备（如人机界面、工业交换机等）通讯，如果要在虚拟机中进行系统的集成测试，虚拟机需要能够与PLC在同一以太网网络中，并且能够解析和发送Ethernet/IP协议的数据包。

2、PLC通讯接口

串口接口

- 许多PLC都配备了串口接口，如RS - 232、RS - 485等，RS - 232是一种全双工的串行通讯接口，传输距离相对较短（一般不超过15米），适用于近距离的数据传输，RS - 485是一种半双工的串行通讯接口，传输距离较长（可达1200米），并且可以实现多个设备的总线连接，如果要在VMware虚拟机中通过串口与PLC通讯，需要解决虚拟机与主机串口的连接问题，一种方法是通过主机的串口共享功能，将主机的串口设备共享给虚拟机，然后在虚拟机中安装相应的串口驱动和通讯软件，在一个小型的自动化设备中，PLC通过RS - 485接口与传感器和执行器通讯，要在虚拟机中读取PLC的数据，需要先将主机的RS - 485接口与PLC连接好，然后在主机操作系统中设置串口共享，再在虚拟机中配置串口参数以实现通讯。

以太网接口

- 随着工业以太网的发展，越来越多的PLC配备了以太网接口，以太网接口提供了高速、可靠的通讯方式，并且可以方便地与企业网络集成，在VMware虚拟机与PLC的以太网通讯中，如前面所述，需要根据虚拟机的网络模式进行正确的网络配置，在一个智能工厂的网络架构中，PLC通过以太网接口连接到企业的工业以太网交换机，虚拟机如果要与PLC通讯，可以将虚拟机设置为桥接模式，使其与PLC在同一网段，然后通过支持PLC通讯协议的软件（如PLC编程软件或者监控软件）进行通讯。

VMware虚拟机与PLC通讯的实现方法

（一）基于网络协议的通讯

1、设置虚拟机网络模式

- 如果采用桥接模式，首先在VMware虚拟机的网络设置中选择桥接模式，确保主机和PLC所在的网络环境允许新设备接入，在企业办公网络中，可能需要向网络管理员申请新的IP地址或者确保网络的DHCP服务器有足够的可用IP地址，在主机上，检查网络连接是否正常，例如可以通过ping命令测试主机与PLC之间的网络连接，如果主机可以ping通PLC，那么在虚拟机中也应该可以ping通PLC（前提是虚拟机的网络配置正确）。

- 对于NAT模式，在虚拟机网络设置中选择NAT模式后，需要根据PLC的网络位置进行额外的配置，如果PLC位于企业内部网络的其他网段，可能需要在主机的网络设置中进行路由设置或者端口转发，如果PLC的Web服务端口为8080，想要在虚拟机中通过浏览器访问PLC的Web界面，需要在主机的防火墙和NAT设置中添加端口转发规则，将主机的某个端口（如8081）映射到PLC的8080端口，然后在虚拟机中通过访问主机的IP地址和映射端口（如http://主机IP:8081）来访问PLC的Web服务。

- 在仅主机模式下，如果要与PLC通讯，需要将主机作为中转，可以在主机上运行一个代理软件，将虚拟机的通讯请求转发到PLC所在的网络，或者通过主机上的双网卡设置，一个网卡连接到仅主机网络，另一个网卡连接到PLC所在的网络，然后在主机上进行网络桥接或者路由设置，使虚拟机能够通过主机与PLC通讯。

2、安装通讯软件

- 根据PLC所支持的通讯协议，在虚拟机中安装相应的通讯软件，如果PLC支持Modbus协议，在虚拟机中可以安装如Modbus Poll（用于测试Modbus通讯的客户端软件）或者QModbusMaster（一个开源的Modbus客户端库，可以集成到自定义的应用程序中）等软件，对于Profibus协议，可能需要安装西门子的Step7软件（如果是西门子PLC且支持Profibus通讯）或者其他第三方的Profibus通讯软件包，在安装软件后，需要进行软件的配置，对于Modbus Poll软件，需要配置PLC的IP地址（如果是Modbus/TCP通讯）、端口号、从站地址、功能码等参数。

- 如果是通过Ethernet/IP协议通讯，可能需要安装罗克韦尔自动化的RSLogix软件（如果是罗克韦尔PLC）或者其他支持Ethernet/IP协议的通用软件，这些软件通常需要根据PLC的型号、网络设置和通讯要求进行详细的配置，如设置PLC的背板地址、网络掩码、网关等参数。

3、配置通讯参数

- 在安装好通讯软件后，根据PLC的实际通讯设置配置软件中的通讯参数，以Modbus/TCP通讯为例，需要确保软件中的IP地址与PLC的IP地址一致，端口号通常为502（默认的Modbus/TCP端口），对于数据格式，如字节顺序、数据类型等也需要与PLC的设置相匹配，如果PLC中存储的温度数据为16位整数，在通讯软件中也需要将接收到的数据按照16位整数进行解析，对于Profibus协议，需要配置波特率、站地址、数据链路层参数等，在Ethernet/IP协议中，除了基本的网络参数（如IP地址、子网掩码、网关等），还可能需要配置应用层的参数，如对象名称、实例编号等，以确保虚拟机与PLC之间能够准确地交换数据。

（二）通过串口转接设备的通讯

1、选择串口转接设备

- 如果PLC使用串口进行通讯，而虚拟机无法直接连接到PLC的串口，就需要使用串口转接设备，常见的串口转接设备有USB - RS - 232/RS - 485转换器，在选择串口转接设备时，需要考虑设备的兼容性、传输速度和稳定性，有些USB - RS - 485转换器支持高速数据传输，适用于需要快速采集PLC数据的场景，而有些则可能更注重稳定性，适用于对数据准确性要求较高的长期监控应用。

2、连接串口转接设备到主机和PLC

- 将串口转接设备的串口端连接到PLC的串口接口（如RS - 485接口），按照PLC的串口接线规范进行连接，确保接线正确（如A线和B线的连接顺序），然后将串口转接设备的USB端连接到主机的USB接口，在主机上，安装串口转接设备的驱动程序，使主机能够识别该设备，设备生产商会提供相应的驱动程序，可以从官方网站下载并按照安装指南进行安装。

3、共享主机串口到虚拟机

- 在主机操作系统中，将已经连接好PLC的串口共享给虚拟机，在Windows操作系统中，可以通过设备管理器找到串口设备，然后在串口设备的属性设置中选择共享该设备，在VMware虚拟机中，需要在虚拟机设置的硬件选项中添加串口设备，并选择共享的主机串口，然后在虚拟机中安装相应的串口通讯软件，如Tera Term（一款常用的串口通讯终端软件）或者HyperTerminal（在旧版本的Windows系统中常用），并配置串口参数（如波特率、数据位、停止位、奇偶校验等）与PLC的串口设置一致，从而实现虚拟机与PLC的串口通讯。

VMware虚拟机与PLC通讯的故障排除

（一）网络连接问题

1、无法ping通PLC

- 如果在虚拟机中无法ping通PLC，首先检查虚拟机的网络模式设置是否正确，如果是桥接模式，检查主机和虚拟机是否在同一网段，是否存在IP地址冲突，可以在主机和虚拟机中分别查看IP地址、子网掩码和网关等网络参数，如果是NAT模式，检查主机的NAT和端口转发设置是否正确，是否有防火墙阻止了通讯，在主机上，可以暂时关闭防火墙进行测试，如果是仅主机模式，检查主机的中转设置（如代理软件或者双网卡桥接设置）是否正常。

- 还需要检查PLC的网络连接是否正常，检查PLC的以太网接口是否连接良好，是否有网络故障指示灯亮起，如果PLC通过交换机连接到网络，检查交换机的端口状态、VLAN设置等是否正确。

2、网络延迟或丢包

- 当出现网络延迟或丢包现象时，首先检查网络带宽是否足够，如果在同一网络中有多个设备同时进行大数据量的传输，可能会导致网络拥塞，可以通过网络监测工具（如Wireshark）在主机或者虚拟机上监测网络流量，查看是否存在异常的流量高峰，对于桥接模式下的虚拟机，检查主机的网络适配器是否正常工作，是否存在驱动程序问题，如果是NAT模式，检查主机的NAT转换效率是否低下，可以尝试调整NAT的缓存设置或者更新主机的网络驱动程序。

（二）通讯协议问题

1、协议不匹配

- 如果虚拟机中的通讯软件与PLC支持的通讯协议不匹配，将无法进行正常通讯，将Modbus ASCII模式的通讯软件用于与采用Modbus RTU模式的PLC通讯，在这种情况下，需要重新选择与PLC通讯协议匹配的软件，或者在软件中调整通讯模式（如果软件支持多种模式转换），对于Profibus协议，如果软件版本与PLC的Profibus版本不兼容，可能会出现通讯错误，此时需要升级或降级通讯软件的版本，使其与PLC的Profibus版本相匹配。

2、通讯参数错误

- 检查通讯软件中的通讯参数是否与PLC的设置一致，如前所述，对于Modbus/TCP通讯，检查IP地址、端口号、从站地址、功能码等参数，对于Profibus通讯，检查波特率、站地址、数据链路层参数等，如果通讯参数错误，修改软件中的参数使其与PLC的设置相同，在修改参数后，可以重新启动通讯软件或者进行通讯复位操作，以确保新的参数生效。

（三）串口连接问题

1、串口设备无法识别

- 如果主机无法识别串口转接设备，首先检查设备的连接是否牢固，重新插拔串口转接设备的USB接口，确保连接正常，然后检查设备的驱动程序是否正确安装，在设备管理器中查看串口设备是否有黄色感叹号或者问号标记，如果有，可能是驱动程序安装不正确，可以尝试重新安装驱动程序，或者从设备制造商的官方网站下载最新版本的驱动程序进行安装。

2、串口通讯错误

- 当出现串口通讯错误时，检查串口参数的配置，确保虚拟机和PLC的波特率、数据位、停止位、奇偶校验等参数一致，如果使用的是RS - 485接口，还需要检查终端电阻的设置是否正确，在长距离的RS - 485通讯中，终端电阻的设置不当可能会导致信号反射，从而引起通讯错误，可以使用串口调试工具（如Tera Term）在虚拟机中发送测试数据，查看是否能够正确接收和发送数据。

VMware虚拟机与PLC通讯的应用案例

（一）自动化生产线监控

1、系统概述

- 在一个汽车制造的自动化生产线中，有多个PLC控制着不同的生产环节，如机器人焊接、零部件装配、涂装等，这些PLC通过工业以太网或者Profibus网络相互连接，并与上层的监控系统通讯，为了方便工程师进行生产线的调试、故障诊断和性能优化，在VMware虚拟机中搭建了一个监控平台。

2、通讯实现

- 虚拟机采用桥接模式连接到生产线的工业以太网网络，在虚拟机中安装了罗克韦尔自动化的RSLogix软件，用于与罗克韦尔PLC进行Ethernet/IP通讯，通过正确配置PLC的IP地址、背板地址、网络掩码等参数，工程师可以在虚拟机中实时监控PLC中的数据，如各个生产环节的设备状态、生产数量、故障报警等信息，还可以通过虚拟机中的软件对PLC进行远程编程和控制，例如调整机器人的焊接参数或者修改装配流程。

（二）智能楼宇控制系统

1、系统概述

- 在一个智能楼宇控制系统中，PLC负责控制建筑物内的照明、空调、电梯等设备，这些PLC通过Modbus协议与中央控制系统通讯，为了进行系统的集成测试和优化，在VMware虚拟机中创建了一个测试环境。

2、通讯实现

- 虚拟机采用NAT模式，通过主机的网络连接与PLC所在的网络通讯，在虚拟机中安装了Modbus Poll软件，用于测试与PLC的Modbus通讯，通过设置PLC的IP地址（假设为192.168.1.20）、端口号（502）、从站地址（1