《PLC的“对话”能力:初探RS485、Modbus RTU通信实战》
在自动化系统中,单个PLC(可编程逻辑控制器)的能力有限,往往需要与变频器、仪表、其他PLC等设备交换数据,这就需要通信功能。其中,RS485与Modbus RTU协议的组合,因其简单、可靠、成本低,在工业现场应用极为广泛。
首先,RS485是一种物理层电气标准。它采用差分信号传输,即用两条导线(A、B)间的电压差来表示逻辑“1”和“0”,具有较强的抗共模干扰能力,通信距离可达千米以上。它支持多点连接,一条总线上可挂接多个(通常32个以内)设备,每个设备需有地址。接线时需注意终端电阻匹配,以减少信号反射。
其次,Modbus RTU是构建在RS485物理层之上的应用层协议,规定了数据组织和解释的规则。它是一种主从(Master-Slave)协议:由主站(如PLC)发起询问,从站(如传感器)响应。一个报文帧包含从站地址、功能码(读/写)、数据域和校验码。例如,PLC作为主站,可以用“03”功能码读取变频器(地址1)的当前频率;或用“06”功能码向温控仪(地址2)写入目标温度值。
实战要点包括:1)正确设置所有设备一致的通信参数:波特率、数据位、停止位、校验方式;2)为每个从站分配地址;3)在主站PLC程序中,调用专用的通信功能块,按协议格式组织发送数据缓冲区,并解析接收缓冲区中的数据。通过这种“对话”,PLC得以整合分散的信息与指令,构建起分布式控制系统的基础网络。