贴片机与三菱 PLC 通讯全攻略（实操版）

贴片机与三菱 PLC 通讯的核心目标是实现设备间数据交互与协同控制，包括贴片机状态读取、PLC 控制指令下发、生产数据交换等。主流通讯方式有以太网 MC 协议（首选，高速稳定）、Modbus RTU/TCP（通用兼容）和RS485 串口（老旧设备），90% 故障集中在参数不匹配、硬件接线错误、协议配置不当三方面。

一、主流通讯方式对比（选型指南）

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二、以太网 MC 协议通讯（首选方案）

三菱 PLC 原生支持的MC 协议（Mitsubishi Communication Protocol）是贴片机与三菱 PLC 高速通讯的最佳选择，支持位 / 字 / 双字读写、程序上传下载等功能。

1. 硬件连接准备

• 网线：工业屏蔽网线 (STP) Cat5e/Cat6，长度≤100 米

• 连接拓扑：

  plaintext

• 贴片机网口 → 工业交换机 → 三菱PLC网口

• 确保贴片机与 PLC 在同一网段（如 192.168.1.x），无 IP 冲突

2. 三菱 PLC 配置（GX Works3）

以FX5U-ENET/IP模块为例：

1. 打开 GX Works3 → 新建工程 → 选择 PLC 型号（如 FX5U-32MT/ES）

2. 配置以太网模块：

• 双击左侧【模块参数】→ 【以太网】→ 【内置以太网端口设置】

• 设置 IP：192.168.1.10（PLC），子网掩码：255.255.255.0

• 开启MC 协议：端口号默认5007，帧格式选择3E

• 保存参数并写入 PLC

3. 贴片机配置（雅马哈 YSM 为例）

1. 进入贴片机 HMI → 【系统设置】→ 【通讯参数】

2. 选择【以太网 MC 协议】→ 设置 IP：192.168.1.20（贴片机）

3. 配置 PLC 参数：

• PLC IP：192.168.1.10，端口：5007

• 数据格式：3E 帧，字顺序：Big Endian

• 通讯周期：100ms（根据需求调整）

4. 保存并重启贴片机通讯模块

4. PLC 编程示例（MC 协议读写）

ladder

// 读取贴片机状态（D1000=贴片机运行状态：0=停止，1=运行，2=报警）
MC_READ (D8000, K192.168.1.20, K5007, H3E, D1000, K1, D8100)

// 写入PLC控制指令（M0=启动信号，M1=停止信号）
MC_WRITE (D8000, K192.168.1.20, K5007, H3E, M0, K2, D8100)

• D8000：通讯控制字（0 = 空闲，1 = 执行）

• D8100：通讯结果字（0 = 成功，非 0 = 错误代码）

三、Modbus TCP 通讯（跨品牌兼容方案）

Modbus TCP 是工业领域通用协议，适用于贴片机与三菱 PLC 的跨品牌通讯。

1. PLC 配置（GX Works3）

1. 模块参数设置：开启Modbus TCP 服务器，端口默认502

2. 映射寄存器：

• 输入寄存器（4xxxx）→ 贴片机状态（如 D100~D199）

• 保持寄存器（0xxxx）→ PLC 控制指令（如 D200~D299）

2. 贴片机配置（通用步骤）

1. 选择【Modbus TCP 客户端】模式

2. 设置 PLC IP、端口 502、从站地址 1

3. 配置数据映射：

• 读取：40100 → D100（贴片机运行状态）

• 写入：00200 → D200（PLC 启动指令）

3. 通讯测试

• 使用Modbus Poll软件模拟贴片机，验证 PLC 寄存器读写

• 贴片机侧发送读取指令，检查 PLC 响应数据是否正确

四、RS485 Modbus RTU 通讯（老旧设备方案）

适用于无以太网接口的贴片机，通过RS485 串口实现低成本通讯。

1. 硬件连接与接线

• 线缆：屏蔽双绞线，A 线接 A 线，B 线接 B 线，GND 接 GND

• 终端电阻：两端设备需接120Ω 终端电阻（消除信号反射）

• 三菱 PLC 模块：FX5U-485-BD（内置）或 QJ71C24N（扩展）

2. 通讯参数匹配（关键！）

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3. PLC 编程示例（Modbus RTU）

ladder

// 初始化RS485端口（D8120=0x1120：115200bps，8N1）
MOV K4384 D8120

// 读取贴片机状态（从站2，寄存器40100，长度1，存入D100）
RS485_READ (K2, H40100, K1, D100, D8100)

// 写入控制指令（从站2，寄存器00200，长度1，数据D200）
RS485_WRITE (K2, H00200, K1, D200, D8100)

五、通讯故障 3 步排查法（万能流程）

第 1 步：硬件层检查（基础中的基础）

1. 线缆检查：

• 以太网：测线仪检测 8 芯全通，屏蔽层接地

• RS485：A/B 线无接反，终端电阻已接，屏蔽层单端接地

2. 接口检查：

• 网口：link 灯常亮，ACT 灯闪烁（有数据传输）

• RS485：模块 PWR 灯亮，TX/RX 灯闪烁

3. 供电检查：

• PLC 与贴片机供电稳定，无电压波动

• 通讯模块供电正常（24V DC ±10%）

第 2 步：参数层验证（最常见故障点）

1. 网络参数：

• IP 地址无冲突，子网掩码匹配，网关正确（跨网段时）

• 端口号一致（MC 协议 5007，Modbus TCP 502）

• 防火墙已关闭或添加端口例外

2. 协议参数：

• 波特率、数据位、停止位、校验位完全一致

• 从站地址、寄存器地址映射正确

3. 数据格式：

• 字顺序（Big/Little Endian）匹配

• 数据类型（位 / 字 / 双字）一致

第 3 步：软件层修复（驱动 / 固件 / 程序）

1. 固件升级：

• 升级 PLC 与贴片机通讯模块固件到最新版

• 确保 GX Works3 软件版本兼容 PLC 型号

2. 程序检查：

• 通讯指令参数正确（IP、端口、寄存器地址）

• 通讯缓冲区无冲突，错误处理程序完善

3. 调试工具：

• 以太网：用 Wireshark 抓包分析数据帧

• RS485：用串口调试助手监听数据传输

六、典型故障解决案例

案例 1：以太网 MC 协议通讯失败（连接超时）

现象：贴片机显示 "PLC 通讯超时"，GX Works3 无法通过 MC 协议连接原因：MC 协议未开启，端口号错误，IP 地址冲突解决：

1. 检查 PLC 以太网模块设置，确保 MC 协议已启用，端口 5007

2. 用 ping 命令测试 PLC 与贴片机连通性（ping 192.168.1.10）

3. 更换 PLC 或贴片机 IP 地址，避免冲突

案例 2：Modbus RTU 通讯数据错乱

现象：读取的贴片机状态值与实际不符，写入指令无响应原因：波特率不匹配，A/B 线接反，终端电阻未接解决：

1. 统一 PLC 与贴片机波特率为 115200bps

2. 交换 RS485 A/B 线，重新接线

3. 在通讯链路两端接入 120Ω 终端电阻

案例 3：RS485 通讯不稳定（频繁断开）

现象：通讯偶尔中断，重新连接后恢复，受生产线干扰影响大原因：屏蔽层未接地，通讯线缆与动力线距离过近解决：

1. 将 RS485 线缆屏蔽层单端接地（PLC 侧）

2. 通讯线缆与动力线（380V/220V）保持≥30cm 距离

3. 使用带屏蔽的工业级 RS485 线缆

七、通讯优化技巧（提升稳定性）

1. 网络优化：

• 使用工业交换机，划分 VLAN 隔离贴片机与 PLC 网络

• 禁用网络共享，避免 IP 冲突

• 定期检查网络流量，避免拥堵

2. 抗干扰措施：

• 通讯线缆与动力线交叉时保持 90° 角

• 所有设备（贴片机、PLC、交换机）共地（接地电阻 < 4Ω）

• RS485 线缆使用双绞屏蔽线，屏蔽层单端接地

3. 数据安全：

• 重要控制指令添加校验位，防止数据传输错误

• 定期备份通讯配置参数

• 启用通讯日志，记录异常情况

八、常用调试工具与资源

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