利用以太网模块实现PLC之间远距离Modbus TCP/IP无线通讯,可通过工业物联网网关设备(如DTD418M/DTD419MB)实现,其核心步骤如下:
一、硬件选型与配置
网关设备选择
DTD418M:适用于欧美系PLC(如西门子S7-200SMART、罗克韦尔AB820),支持Modbus TCP/IP、Profinet、S7协议,传输距离1KM,采用2x2两发两收无线架构,空中速率300Mbps,兼容OFDM调制及MIMO技术。
DTD419MB:适用于日系PLC(如三菱FX5U、汇川H5U),协议支持与DTD418M类似,但针对日系PLC优化,确保数据交互稳定性。
关键特性:全数字无线加密传输、即插即用(无需编程)、自适应接口协议、抗干扰性强(适用于工业恶劣环境)。
设备连接方式
PLC与网关连接:通过RJ45接口,用网线将PLC的以太网模块与网关设备连接。
网关供电:采用12-24VDC电源,确保设备稳定运行。
主从关系配置:根据实际需求设置主站(如1台西门子S7-200SMART)和从站(如2台三菱FX5U),主站负责发起通信请求,从站响应数据。
二、通讯参数设置
IP地址分配
为每台PLC分配唯一IP地址(如主站:192.168.1.88,从站1:192.168.1.90,从站2:192.168.1.92),确保在同一局域网内且无冲突。
网关设备默认支持DHCP自动分配IP,也可手动配置静态IP以增强稳定性。
协议与端口配置
通讯协议:统一选择Modbus TCP/IP协议,确保跨品牌PLC兼容性。
端口号:默认使用502端口(Modbus TCP/IP标准端口),若需多设备通信,可分配不同端口号(如5021、5022)。
传输距离优化
在1KM范围内,DTD418M/DTD419MB可稳定传输数据;若距离超过1KM,需通过中继器或升级至更高功率网关(如DTD433M,传输距离可达5KM)。
三、程序编写与测试
PLC程序配置
配置Modbus TCP/IP服务器指令(如
MB_SERVER
),响应主站请求并返回数据。示例:读取从站X0-X1输入信号,通过网关传输至主站监测。
编写Modbus TCP/IP客户端指令(如
MB_CLIENT
),发起对从站的读写请求。示例:将主站MW100-MW108的5个数据写入从站MW10-MW18。
主站程序:
从站程序:
无线通讯测试
开关量信号测试:通过主站输入点(如X14)控制从站输出点(如Y12),验证无线传输实时性(延迟<100ms)。
模拟量信号测试:主站发送模拟量值(如5.5mA)至从站,从站反馈接收值,验证数据精度(误差<0.1%)。
多设备联动测试:模拟主站同时控制2台从站,验证网关点对多点通信能力。
四、典型应用场景
跨车间设备联动
场景:主车间PLC(西门子S7-200SMART)需控制分车间PLC(三菱FX5U)的电机启停。
方案:通过DTD418M+DTD419MB组合,实现1KM内无线通信,替代传统有线布线,节省成本30%以上。
移动设备数据采集
场景:AGV小车(搭载汇川H5U PLC)需实时上传位置数据至中控室。
方案:采用DTD419MB网关,通过无线以太网将数据传输至中控室力控软件,实现毫秒级响应。
危险环境远程监控
场景:化工厂反应釜(三菱FX5U PLC控制)需远程监测温度、压力参数。
方案:通过DTD419MB网关将数据无线传输至组态王软件,避免人工巡检风险,提升安全性。