PLC编程调试过程中如何对modbus总线调试

在工业自动化控制领域，采用总线的控制手段是非常常见的控制方法。相比较于接线方式，总线可以大大的减少连接电缆，简化控制系统。

在现目前工业现场使用的总线中，一些比较大的自动化产品生产商，都有一些自己的通信总线。如Profilbus、Profilnet、CAN、Modbus、CC-Link等等。总线的类型非常的多。而这其中，Modbus总线是现目前运用最为广泛的现场通信总线。其免费、开放故被各个第三方自动化器件生产厂商使用。这里就Modbus的调试方法分享如下：

调试工具

硬件： USB-RS485串口电缆、PLC、笔记本电脑；

软件： Modbus Poll/Modbus Slave(注意这是两个软件，一个是主站调试软件；一个是从站调试软件)；

调试过程

Step1

确认硬件：PLC硬件接线，包括电源、通信线……

RS485：RS485总线一般选用两线制，但在某些情况下，亦有使用4线制的情况(极少)；在使用2线制的场景中，两端接线一一对应即可；如器件1的485端口A线<—>器件2的485端口的A线，器件1的485端口B线<—>器件2的485端口的B线。常见的RS485总线接线方式如下图所示：

4线制RS485总线与2线制之间的接线：

2线制RS485总线的接线方法：注意，两个数据线不能交叉。

西门子PLC的DB9通信插头针脚定义：

RS232：modbus协议亦可运行在RS232之上。但因RS232总线本身特性，故用于短距离的点对点通信。RS232的接线方式如下图所示：

RJ45(插头)：部分品牌的器件接口方式位RJ45。如施耐德PLC的部分型号PLC：

STEP2

将USB-RS485串口电缆连接到电脑，并在电脑的设备管理器中确认对应的串口端号。操作方法如下图所示：

在进行连接设备的时候，选择使用的端口号就必须与此端口号一致。

STEP3

在PC端安装调试测试软件。这里以主站调试的方法举例，安装Modbus Poll（从站调试，则安装Modbus Slave）。

软件安装完成后，打开软件。

点击菜单栏的“Connection”-“Connect…”。在弹出的对话框中设置通信的基本参数，如设备端口号、波特兰、数据位、停止位、校验位等。此参数必须与从站参数设置一致，否则无法读取到正确的参数 。

设置完成后点击“OK”按钮。软件会按照默认的方式对从站进行通信。为了使通信读取我们想要的地址的数值，则还需要进行进一步的设置。

点击菜单栏的“Setup”-“Read/Write Definition…”。在弹出的对话框中设置从站的号、功能码及通信读取地址。

以上设置完成后，一般均能读取到数据。若未读取到数据，则确认以下几点：

1、通信参数是否正确，主从站参数必须一致；

2、站号是否设置正确，读取站号与从站站号必须一致；

3、协议功能码设置是否正确；

4、协议地址设置是否正确；

通过以上方式，即可完成对modbus从站调试。

如何快速学会用PLC控制变频器？经典案例安排上了

PLC与变频器一般有三种连接方法 >>

01

利用PLC的模拟量输出模块控制变频器PLC的模拟量输出模块输出0～5V电压信号或4～20mA电流信号，作为变频器的模拟量输入信号，控制变频器的输出频率。这种控制方式接线简单，但需要选择与变频器输入阻抗匹配的PLC输出模块，且PLC的模拟量输出模块价格较为昂贵，此外还需采取分压措施使变频器适应PLC的电压信号范围，在连接时注意将布线分开，保证主电路一侧的噪声不传至控制电路。

02

利用PLC的开关量输出控制变频器。PLC的开关输出量一般可以与变频器的开关量输入端直接相连。这种控制方式的接线简单，抗干扰能力强。利用PLC的开关量输出可以控制变频器的启动／停止、正／反转、点动、转速和加减时间等，能实现较为复杂的控制要求，但只能有级调速。使用继电器触点进行连接时，有时存在因接触不良而误操作现象。使用晶体管进行连接时，则需要考虑晶体管自身的电压、电流容量等因素，保证系统的可靠性。另外，在设计变频器的输入信号电路时，还应该注意到输入信号电路连接不当，有时也会造成变频器的误动作。例如，当输入信号电路采用继电器等感性负载，继电器开闭时，产生的浪涌电流带来的噪声有可能引起变频器的误动作，应尽量避免。

03

PLC与RS-485通信接口的连接。所有的标准西门子变频器都有一个RS-485串行接口（有的也提供RS-232接口），采用双线连接，其设计标准适用于工业环境的应用对象。单一的RS-485链路最多可以连接30台变频器，而且根据各变频器的地址或采用广播信息，都可以找到需要通信的变频器。链路中需要有一个主控制器（主站），而各个变频器则是从属地控制对象（从站）。

PLC与变频器通讯方式 >>

01

PLC的开关量信号控制变频器PLC（MR型或MT型）的输出点、COM点直接与变频器的STF（正转启动）、RH（高速）、RM（中速）、RL（低速）、输入端SG等端口分别相连。PLC可以通过程序控制变频器的启动、停止、复位；也可以控制变频器高速、中速、低速端子的不同组合实现多段速度运行。但是，因为它是采用开关量来实施控制的，其调速曲线不是一条连续平滑的曲线，也无法实现精细的速度调节。

02

PLC的模拟量信号控制变频器硬件：FX1N型、FX2N型PLC主机，配置1路简易型的FX1N-1DA-BD扩展模拟量输出板；或模拟量输入输出混合模块FX0N-3A；或两路输出的FX2N-2DA；或四路输出的FX2N-4DA模块等。

优点： PLC程序编制简单方便，调速曲线平滑连续、工作稳定。

缺点： 在大规模生产线中，控制电缆较长，尤其是DA模块采用电压信号输出时，线路有较大的电压降，影响了系统的稳定性和可靠性。

03

PLC采用RS-485通讯方法控制变频器这是使用得最为普遍的一种方法，PLC采用RS串行通讯指令编程。

优点： 硬件简单、造价最低，可控制32台变频器。

缺点： 编程工作量较大。

04

PLC采用RS-485的Modbus-RTU通讯方法控制变频器三菱新型F700系列变频器使用RS-485端子利用Modbus-RTU协议与PLC进行通讯。

优点： Modbus通讯方式的PLC编程比RS-485无协议方式要简单便捷。

缺点： PLC编程工作量仍然较大。

05

PLC采用现场总线方式控制变频器三菱变频器可内置各种类型的通讯选件，如用于CC-Link现场总线的FR-A5NC选件；用于Profibus DP现场总线的FR-A5AP（A）选件；用于DeviceNet现场总线的FR-A5ND选件等等。三菱FX系列PLC有对应的通讯接口模块与之对接。

优点： 速度快、距离远、效率高、工作稳定、编程简单、可连接变频器数量多。

缺点： 造价较高。

06

采用扩展存储器

优点： 造价低廉、易学易用、性能可靠

缺点： 只能用于不多于8台变频器的系统。

PLC和变频器通讯接线图 >>

看完上面的全部内容，大家明白PLC和变频器是如何进行通讯吗？

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