三菱PLC与台达VFD-L通讯实例精讲：RS485通信设置一步到位


参考资源链接：[三菱PLC与台达VFD-L变频器RS485通讯详解及设置](https://wenku.csdn.net/doc/6451ca45ea0840391e7382a7?spm=1055.2635.3001.10343)
# 1. 三菱PLC与台达VFD-L通讯基础介绍

在自动化领域中，三菱PLC（可编程逻辑控制器）和台达VFD-L（变频器）是经常使用的两种设备，它们之间通过通讯实现数据交换和控制命令的传输是实现高效工业自动化系统的关键。本章主要介绍三菱PLC与台达VFD-L进行通讯的基础知识，为后续章节中深入探讨其通讯协议和技术细节奠定基础。

三菱PLC作为控制系统的核心设备，负责执行逻辑控制程序，并通过特定的通讯模块或接口与外部设备进行数据交换。台达VFD-L变频器则用于调节电动机的速度和运行状态，通过通讯端口可以接收来自PLC的控制指令和参数设置。

在实际应用中，PLC和变频器之间通过RS485通信技术实现通讯，这种技术因其良好的抗干扰性、长距离传输能力以及支持多点通讯的优点而被广泛使用。接下来的章节中，我们将详细探讨RS485的通信技术细节，并指导如何设置和优化三菱PLC与台达VFD-L之间的通讯。

# 2. RS485通信技术概述

RS485通信技术是工业领域中广泛使用的一种串行通信接口标准。它的可靠性和远距离传输能力使它成为连接各类设备，如PLC和变频器的理想选择。在这一章中，我们将深入探讨RS485通信的原理、硬件连接及软件配置等方面。

### 2.1 RS485通信原理

#### 2.1.1 RS485通信标准和特点

RS485是一种差分信号传输的串行通信接口，它支持多点通信，也就是说，一个RS485总线上可以连接多个发送器和接收器。RS485通常使用屏蔽双绞线作为传输介质，每一对线可以传输一对差分信号，从而实现数据的有效传输。

RS485通信标准具备以下特点：
- **多点通信能力**：RS485支持最多32个设备同时挂载在同一个网络上。
- **长距离传输**：由于其差分传输的特性，RS485能在1200米距离上以最高10Mbps的速率传输数据。
- **较强的抗干扰能力**：差分信号传输可以抑制共模噪声，提高信号质量。
- **半双工通信方式**：RS485采用半双工方式，可以在同一时间进行信号的发送或接收。

#### 2.1.2 RS485与其他通信接口的比较

与RS232和RS422相比，RS485有其独特的优势。RS232只支持点对点通信，其传输距离和速度都比RS485差；RS422虽然支持多点通信，但是其总线上的设备数量和传输距离都不及RS485。正是由于这些特性，RS485在工业自动化中尤为受欢迎。

### 2.2 RS485硬件连接详解

#### 2.2.1 传输介质的选择与制作

在选择RS485的传输介质时，屏蔽双绞线是首选。屏蔽可以减少电磁干扰，双绞线则通过绞合减少信号之间的串扰。在连接设备时，需要确保所有设备的地线相连，以保持共同的参考点，这对于提高数据通信的稳定性至关重要。

制作RS485总线连接时，需要考虑以下几个要点：
- 使用高质量的屏蔽双绞线。
- 确保所有连接点的电气连接良好。
- 保持总线上的阻抗连续性，避免阻抗不匹配导致的信号反射。
- 在总线末端要加上终端匹配电阻，以减少信号反射。

#### 2.2.2 接口电路的设计与实现

RS485的接口电路设计需要考虑其驱动能力和接收灵敏度。常见的RS485驱动器如MAX485、SN75176等，能够提供足够的驱动电流，确保数据能够传输到整个网络上的每一个节点。

RS485的接口电路设计还应遵循以下规则：
- 使用RS485专用芯片或模块进行设计。
- 考虑电流限制电阻的值，以避免过流导致芯片损坏。
- 确保电源稳定，使用滤波电容减少噪声干扰。

### 2.3 RS485通信软件设置

#### 2.3.1 波特率和数据格式的配置

在配置RS485通信的软件设置时，首先需要设定合理的波特率和数据格式。波特率决定了数据传输的速率，而数据格式包括了数据位、停止位以及校验位的设置。

设置波特率和数据格式时，必须保证所有通信设备的一致性。例如，如果PLC和变频器之间的波特率设置不同，那么它们将无法正确地交换数据。

#### 2.3.2 地址和协议的确定

在多设备组成的RS485通信网络中，每个设备都需要有一个唯一的地址。地址的设置通常通过设备的物理拨码开关或软件配置来实现。设备在发送数据时会在数据包中包含自己的地址信息，从而实现数据包的正确送达和接收。

同时，协议的确定也十分关键，它定义了数据包的结构，包括起始位、数据内容、结束位等。确定一个清晰的通信协议有助于数据的正确解析和处理，也可以避免通信冲突。

### 示例代码块

这里提供一个简单的示例代码块，用于演示如何使用一个假设的RS485通信库来设置波特率和数据格式：

#include "RS485Library.h"

void setupRS485(){
    RS485.begin(9600); // 初始化RS485通信，设置波特率为9600
    RS485.configDataFrame(8, RS485_NO_PARITY, 1); // 设置数据帧格式，数据位为8位，无校验位，1个停止位
    RS485.setDeviceAddress(1); // 设置本设备地址为1
}

在上述代码中，`RS485.begin(9600);` 设置了RS485通信的波特率，`RS485.configDataFrame(8, RS485_NO_PARITY, 1);` 则配置了数据帧的格式，而 `RS485.setDeviceAddress(1);` 设置了设备的地址。

### 表格展示

下面的表格展示了不同波特率下RS485通信的最大传输距离和可连接设备数量的参考值：

| 波特率 (bps) | 最大传输距离 (m) | 最大设备数量 |
|--------------|------------------|--------------|
| 9600 | 1200 | 32 |
| 19200 | 600 | 32 |
| 115200 | 100 | 8 |

从表格中我们可以看出，随着波特率的提高，传输距离会有所下降，同时可连接的设备数量也会减少。这是由于高速信号传输更容易受到线路阻抗不匹配和信号反射的影响。

以上内容构成了对RS485通信技术概述的深入探讨。第二章为读者提供了一个系统理解RS485通信技术的框架，并通过硬件连接和软件设置的具体操作步骤，帮助读者更好地应用RS485通信技术。

# 3. 三菱PLC与台达VFD-L通讯协议解析

在自动化控制系统中，三菱PLC（可编程逻辑控制器）和台达VFD-L变频器是常