不請(qǐng)自來
1 首先，你這個(gè)說法是錯(cuò)誤的，485是不能直接控制交流電機(jī)的，一般是通過控制伺服驅(qū)動(dòng)器或是變頻器實(shí)現(xiàn)的。
悟空規(guī)矩，先要來一些廢話
2 485通訊簡(jiǎn)介
3 交流電機(jī)簡(jiǎn)介
4 變頻器簡(jiǎn)介
以上廢話共計(jì)一萬字，大家可以自行查找
通過通訊來實(shí)現(xiàn)控制電機(jī)，一般有兩種方式，一種是通過端子控制啟停，通過通訊給定速度。另外一種全部通過通訊實(shí)現(xiàn)。如果使用485控制，建議使用前一種。
一般來說，485是一種通訊接口，但是在工控行業(yè)，它既可以指通訊接口，也可以指通訊線路，也可以指通訊協(xié)議，含義是廣泛的。MODBUS是一種非常廣泛的通訊協(xié)議，最初它是在RS485接口上實(shí)現(xiàn)的，所以，現(xiàn)在說到485和MODBUS，意思是一樣的。但還是有些許區(qū)別的。所有的變頻器的485接口都是支持MODBUS協(xié)議的，所以，現(xiàn)在說到485一般都是指MODBUS協(xié)議。
MODBUS協(xié)議，是由美國(guó)莫迪康公司提出的一個(gè)通信協(xié)議，是第一個(gè)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的通訊協(xié)議，它的出現(xiàn)標(biāo)志著工業(yè)控制從模擬量時(shí)代向通訊時(shí)代邁進(jìn)。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，MODBUS已經(jīng)成為事實(shí)上的RS485 通訊標(biāo)準(zhǔn)，廣泛應(yīng)用于DCS,PLC儀器儀表等等，打敗眾多敵人的正是它的可靠，簡(jiǎn)單，免費(fèi)。MODBUS廣泛用于對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高，傳輸距離不太遠(yuǎn)，數(shù)據(jù)量不太大的場(chǎng)合。你可以盡情的使用，而不用去問為什么，因?yàn)樗峭耆赓M(fèi)的，沒人會(huì)問你要錢。而它的開發(fā)也同樣簡(jiǎn)單，你可以輕易開發(fā)出符合MODBUS規(guī)范的元器件，和其他廠商的設(shè)備交換數(shù)據(jù)。
正所謂青山依舊在，幾度夕陽紅。MODBUS就像步兵用的迫擊炮一樣，雖然簡(jiǎn)單便宜，甚至那么LOW，但卻不動(dòng)如山的在自動(dòng)化領(lǐng)域穩(wěn)如泰山，而開發(fā)它的美國(guó)莫迪康公司確命途多舛，幾易其主，最后歸于法國(guó)施耐德電氣旗下。值得一提的是，莫迪康公司的創(chuàng)始人，正是由PLC之父稱呼的迪克莫利先生，而他已經(jīng)在2017年10月19日去世，是的，有的人死了，他永遠(yuǎn)活著。
通訊的用途是交互信息，因此，通訊只是手段，能交互信息才是目的，怎樣理解MODBUS，我們不妨舉個(gè)例子，比如你有個(gè)朋友住在中央大街1號(hào)樓的12號(hào)房間，你要告訴他你們晚上20點(diǎn)見面，那么這一串信息就是
01 01 12 20
01 是地址 01 是告訴 12 是房間號(hào) 20 是地址。如果換成專業(yè)術(shù)語，可以表示，往01變頻器的12地址 寫入12?？聪聢D，這就是MODBUS通訊的標(biāo)準(zhǔn)幀。
1號(hào)樓是地址域 告訴 是功能碼 也就是寫入。數(shù)據(jù)有兩部分組成 房間號(hào)和內(nèi)容，就是往告訴12號(hào)房間20點(diǎn)。差錯(cuò)校驗(yàn)是為了防止數(shù)據(jù)幀在傳輸過程中出錯(cuò)而設(shè)定的，也就是我們常說的偶校驗(yàn) 奇校驗(yàn) 停止位。
MODBUS常用的功能碼如下，但用的最多的是03 和16 也就是每次讀取或?qū)懭胍粋€(gè)WORD 也就是16位的數(shù)據(jù)。
由于MODBUS只定義了應(yīng)用層，因此可以在多種電氣接口上應(yīng)用，用于網(wǎng)絡(luò)的MODBUS/TCP 已經(jīng)成為事實(shí)上的工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。
隨著目前OEM市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的激烈，在不降低設(shè)備可靠性的情況下降低成本，已經(jīng)成為提高競(jìng)爭(zhēng)力 的關(guān)鍵，而MODBUS就是最好的選擇，因?yàn)樗扔媚M量模塊便宜多了
而使用MODBUS通訊，一般是在PLC中編寫程序，不同的PLC實(shí)現(xiàn)方法是不一樣的，需要自行查看手冊(cè)
各個(gè)PLC對(duì)MODBUS 的處理不盡相同，但還是有些套路可尋的，今天就一邊給大家講解通訊，一邊介紹一下MODBUS通信的套路。
施耐德PLC通訊的套路就是三個(gè)功能塊，ADDM ,READ_VAR,WRITE_VAR,下面分別介紹
1 ADDM
ADDM功能塊是地址轉(zhuǎn)換，就是把PLC 的物理地址轉(zhuǎn)換成PLC可識(shí)別的地址類型，這句話比較拗口，通俗講，就是把字符串型變量，轉(zhuǎn)換成ADDRESS 型變量，我們還是看例子
圖一 ADDM功能塊
如圖一，圖中紅色圓圈內(nèi)就是一個(gè)字符串型變量 '2,1' 第一個(gè)數(shù)字2表示PLC 的串口2，第二個(gè)數(shù)字1 表示讀取的從站地址，也就是變頻器的地址，而此功能塊就是把此地址轉(zhuǎn)換成ADDRESS型變量 A1_Add。也許你會(huì)有疑問，為什么這么做？我也不知道，此款PLC就是這樣，這就是它的套路，對(duì)于此種套路，我們只能牢記。在其他PLC特別是日系，一般是通過設(shè)置參數(shù)的方式實(shí)現(xiàn)，也有使用指令的。
還有一點(diǎn)，黃色熒光筆部分的三個(gè)黑點(diǎn)，是表示電路相通，而它正是把轉(zhuǎn)換好的地址賦值給下面我們要介紹的功能塊。也就是說，讀寫功能塊讀取或?qū)懭胱兞康膹恼镜刂肪褪鞘褂米兞緼1_Add。
2 WRITE_VAR
此功能塊是用于往從站寫數(shù)據(jù)，也就是寫入變頻器的運(yùn)行頻率。
圖二 WRITE_VAR 功能塊
這個(gè)功能塊的信息量就很大了，我們一點(diǎn)點(diǎn)分析
1 看黃色熒光筆部分 Addr,這個(gè)就是從站的地址，也就是變頻器的地址，它是一個(gè)ADDRESS型變量，就是我們?cè)贏DDM功能塊中轉(zhuǎn)化的，就是圖一的那三個(gè)黑點(diǎn)，就是連接到此處的，這也是CFC的優(yōu)點(diǎn)，要用的變量輕松一連，而在FBD或是LD 中，我們就要建立一個(gè)中間變量傳遞一下了。
2 下面三處用熒光筆表示的 就是此功能塊的精髓了，它表示往變頻器的地址0002開始寫入一個(gè)WORD型變量，而寫的這個(gè)數(shù)值放在PLC變量Fre里，這就是這個(gè)功能塊的目的，也是此次通信的目的，執(zhí)行結(jié)果，就是把PLC變量Fre的值，寫到了變頻器的0002里面。當(dāng)然，此處我們只寫入了一個(gè)WORD,其實(shí)此功能塊是支持一次寫入125個(gè)的，因?yàn)镼uantity是一個(gè)SINT型變量。Fre是一個(gè)數(shù)組型變量通訊，當(dāng)我們要一次寫入很多數(shù)值的時(shí)候，用數(shù)組就很方便了。
此處有個(gè)知識(shí)點(diǎn)，通信只能讀取或是寫入WORD型變量，而WORD型變量的值只能是正數(shù)，當(dāng)我們要讀取或是寫入負(fù)數(shù)的時(shí)候，該怎么辦呢？大家可以思考一下。
3 右邊紅色圓圈是功能塊的輸出，它表示了功能塊執(zhí)行的各種狀態(tài)，它是標(biāo)準(zhǔn)的PLCopen信號(hào)（關(guān)于PLCopen以后會(huì)詳細(xì)介紹，今天只介紹與此功能塊有關(guān)的）
Done 表示功能塊執(zhí)行正常后置為TRUE,此處，我們?nèi)∷姆葱盘?hào)來監(jiān)控通信狀態(tài)，如果超過3S沒有Done信號(hào)，我們可以認(rèn)為此次寫入失敗，那么就代表通信失敗。
Busy表示功能塊執(zhí)行情況的輸出，如果為高電平，表示功能塊正在執(zhí)行。我們讀取它的下降沿，來觸發(fā)下一次操作。
Error是功能塊的錯(cuò)誤，可能你會(huì)有疑問，為什么通信錯(cuò)誤不用這個(gè)信號(hào)呢？其實(shí)這個(gè)錯(cuò)誤表示的范圍更廣,它表示功能塊檢測(cè)到錯(cuò)誤就報(bào)警，有時(shí)候，我們通信正常，但是當(dāng)我們讀取的數(shù)據(jù)有問題，或是參數(shù)設(shè)置不正確時(shí)，也會(huì)報(bào)錯(cuò)，而我在程序中的錯(cuò)誤僅僅是通信不上的錯(cuò)誤，也就是，這個(gè)Error表示的范圍更廣泛，它更適合我們調(diào)試的時(shí)候監(jiān)控。而我在程序中取的通信錯(cuò)誤，是在上位機(jī)做監(jiān)控用的。
3 READ_VAR
讀取和寫入的功能塊完全一樣，大家可以嘗試自己分析一下。
圖三 READ_VAR功能塊
4 數(shù)據(jù)的處理
圖四 數(shù)據(jù)的處理
這段是程序中和我們直接相關(guān)的，寫入的頻率，讀取的頻率和電流都是用MOVE指令處理，放到指定的變量中，方便我們使用，畢竟通信的最終目的就是交互數(shù)據(jù)。
總結(jié)：這就是施耐德PLC,MODBUS/RTU通信程序的三個(gè)功能塊，其實(shí)本文還有一個(gè)目的，那就是我在前面文章指出，初學(xué)PLC有一個(gè)很大的誤區(qū)，就是喜歡對(duì)著視頻或是書本一條條學(xué)指令，其實(shí)這是錯(cuò)誤的，正確的方式是在程序中學(xué)習(xí)指令，試想，如果你不知道MODBUS通信，沒有這個(gè)通信例子，干巴巴的學(xué)這三個(gè)功能塊，是很枯燥的，是毫無意義的，你也許心里會(huì)有一萬匹草泥馬奔騰而過，這都是些什么玩意，但是當(dāng)你根據(jù)這個(gè)實(shí)例，當(dāng)你面對(duì)一個(gè)變頻器要用通信控制的時(shí)候，再去學(xué)習(xí)這三個(gè)指令，是不是很輕松呢？至少，心里有了目的。
設(shè)置通訊參數(shù)（主要是波特率，校驗(yàn)，地址），并確保PLC和變頻器側(cè)參數(shù)一致，讀取或?qū)懭胱兞康牡刂罚瑐€(gè)數(shù)以及數(shù)據(jù)類型（日系PLC不需要這一步，因?yàn)樗欢x變量），是使用MODBUS基本套路。當(dāng)你使用不同的PLC時(shí)，你的任務(wù)就是在軟件中找到實(shí)現(xiàn)這些功能的地方，就可以完成通信。還有一點(diǎn)注意，不同的廠家，MODBUS接口是不一樣的，常見的有DB9 RJ45，還有最簡(jiǎn)單的螺釘接線。
圖五DB9
圖六RJ45
如 圖五 圖六 所示，是常用的MODBUS接線端子，使用時(shí)，務(wù)必仔細(xì)閱讀手冊(cè)，確定 正 負(fù) 端子。
在大量使用功能塊，而且功能塊之間聯(lián)系比較緊密的場(chǎng)合，使用CFC語言時(shí)最佳選擇，比如串口通信，運(yùn)動(dòng)控制，高速計(jì)數(shù)等等。而這些場(chǎng)合用梯形圖，那酸爽，用過日系PLC 的朋友應(yīng)該很清楚，寫了幾個(gè)屏幕的程序，還沒有進(jìn)入主題。當(dāng)然，也可以用ST語言來寫，那樣逼格簡(jiǎn)直就是沒法形容了，不過對(duì)于后期維護(hù)很不方便，因?yàn)檫@么多變量，ST語言的可讀性會(huì)很差，不過，對(duì)保護(hù)自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，到是很不多。因?yàn)?，要想看懂ST寫的這種程序，確實(shí)很費(fèi)勁。
