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通常很多客戶不理解如何將Modbus-TCP協議的稱重儀表與PLC鏈接。下面是一些常見的問題指南。

首先先了解一下什么是網絡？

一、網絡基礎概念

1、IP地址

 

·定義：單獨標識網絡中設備的邏輯地址，格式為192.168.x.x（IPv4）。

·作用：確保設備間無重復，避免通信沖突。

·示例：PLC設為192.168.1.10，設備設為192.168.1.20。

2、子網掩碼（Subnet Mask）

 

·定義：劃分IP地址的網絡部分和主機部分。

·作用：判斷設備是否在同一子網。

·常見配置：255.255.255.0（即/24），表示前3字節為網絡地址，最后1字節為主機地址。

·規則：同一子網的設備可直接通信，無需網關。

3、網關（Gateway）

 

·定義：連接不同子網的“出口"設備（如路由器）。

·作用：跨子網通信時，數據需通過網關轉發。

·示例：若設備在192.168.1.0/24，PLC在192.168.2.0/24，雙方需設置網關為路由器的接口IP（如192.168.1.1和192.168.2.1）。

4、端口號（Port）

 

·定義：標識應用程序的通信端點（0~65535）。

·Modbus TCP默認端口：502。

·作用：確保數據正確路由到目標服務（如PLC的Modbus服務）。

二、網絡連接場景設置

1. 直連（PLC與設備直接通過網線連接）

·物理連接：使用直通線或交叉線（現代設備通常支持自動協商）。

·IP配置原則：

·設備與PLC的IP必須在同一子網。

·子網掩碼相同，網關無需設置（不跨網段）。

·示例配置：

·PLC：IP=192.168.1.10，掩碼=255.255.255.0，網關=空。

·設備：IP=192.168.1.20，掩碼=255.255.255.0，網關=空。

·驗證方法：

·使用ping命令測試連通性（如ping 192.168.1.20）。

2. 通過路由器連接（跨子網）

·物理連接：所有設備接入同一路由器。

·IP配置原則：

·各設備IP需屬于路由器連接的子網。

·子網掩碼匹配路由器配置。

·網關必須設為路由器的接口IP。

·示例配置：

·路由器接口1：IP=192.168.1.1，子網=192.168.1.0/24。

·路由器接口2：IP=192.168.2.1，子網=192.168.2.0/24。

·PLC：IP=192.168.1.10，掩碼=255.255.255.0，網關=192.168.1.1。

·設備：IP=192.168.2.20，掩碼=255.255.255.0，網關=192.168.2.1。

·驗證方法：

·確認路由器已啟用路由功能，并允許Modbus TCP流量（端口502）。

三、Modbus TCP協議核心細節

1、協議棧：

 

·基于TCP/IP，應用層協議（OSI第7層）。

·默認端口502，可自定義（需雙方一致）。

2、報文結構：

 

·MBAP頭（Modbus Application Header）：

·事務標識符（2字節）：匹配請求與響應。

·協議標識符（2字節）：固定為0x0000（表示Modbus TCP）。

·長度字段（2字節）：后續數據的字節數。

·單元標識符（1字節）：標識從站設備（如PLC的站號）。

·PDU（協議數據單元）：

·功能碼（1字節）：如0x03（讀保持寄存器）、0x10（寫多寄存器）。

·數據區：寄存器地址、數量、寫入值等。

3、與Modbus RTU的區別：

 

·無需CRC校驗（TCP本身提供可靠性）。

·通過IP和端口尋址，而非串口地址。

四、網絡設置關鍵點

1、IP規劃：

 

·確保所有設備IP且子網掩碼一致。

·避免IP沖突（如DHCP與靜態IP混用時需隔離）。

2、端口與防火墻：

 

·開放端口502（或自定義端口）的TCP入站規則。

·關閉不必要的防火墻或安全組策略。

3、路由配置：

 

·跨子網時，路由器需配置正確的路由表。

·使用traceroute或tracert檢查路徑是否可達。

4、測試工具：

 

·Ping：驗證基礎網絡連通性。

·Telnet/Nmap：測試端口502是否開放（如telnet 192.168.1.10 502）。

·Modbus調試軟件：如ModScan（客戶端）、ModSim（服務器）。

五、常見問題與解決

·無法連接：

·檢查IP、子網掩碼、網關是否正確。

·確認端口502未被占用或攔截。

·響應超時：

·排查物理鏈路（網線、交換機故障）。

·確認PLC的Modbus服務已啟用。

·跨子網通信失敗：

·檢查路由器是否允許Modbus TCP流量。

·確認網關配置正確且路由表完整。

通過以上步驟，可系統化配置Modbus TCP設備與PLC的網絡連接，確保通信穩定可靠。實際應用中需結合具體設備手冊調整參數。