營業時間: 周一~周五上午8:00~12:00, 下午13:00~18:00
zh-tw

FX5U Modbus RTU 485 多站通訊設定教學:使用 GX Works3 快速整合多設備資料讀取

2025-04-10

完整解析 Mitsubishi FX5U PLC 搭配 Modbus RTU RS-485 多站通訊的實作流程,包括 GX Works3 設定技巧、ADPRW 指令應用與通訊參數配置,適用於整合建大仁科等感測設備。

前言

在工業自動化中,PLC 搭配 Modbus RTU 協議進行多站通訊,是實現設備集中管理與即時數據監控的常見方案。尤其是 Mitsubishi 的 FX5U 系列 PLC,其強大的通訊能力與靈活的指令支援,使其在各類多設備通訊應用中佔有一席之地。

本篇文章將以實際案例出發,說明如何透過 GX Works3 軟體,設定 FX5U 與多台採用 Modbus RTU 485 輸出的設備(例如建大仁科感測器)進行通訊。詳細解析從硬體串接、參數設定到程式撰寫,協助工程師快速掌握多站 Modbus 通訊技巧。

目錄

  1. FX5U 與 Modbus RTU 485 通訊簡介

  2. 設備輸出方式與選擇原則

  3. GX Works3 中的 RS-485 串口設定

  4. Modbus 設備參數設定參考

  5. 資料讀取位址設定技巧

  6. FX5U PLC 程式範例:ADPRW 指令詳解

  7. 多站通訊常見錯誤與除錯建議

  8. 實務應用案例:建大仁科感測器整合

  9. 總結與實用建議

FX5U 與 Modbus RTU 485 通訊簡介

Modbus RTU 是目前工業自動化最常用的通訊協議之一,透過 RS-485 實體介面實現多站設備串聯通訊。而 Mitsubishi FX5U PLC 支援內建串列通訊模組,能輕鬆對接多台設備進行資料讀寫,無需額外擴充模組。


設備輸出方式與選擇原則

以建大仁科產品為例,該系列感測器可提供多種輸出模式,包括電壓/電流模擬訊號、Modbus RTU 等。在本案例中,我們選擇 Modbus RTU 485 輸出方式,以便實現多站資料整合。

✅ 建議:選用具有穩定 Modbus 輸出的設備可減少通訊不穩問題。

GX Works3 中的 RS-485 串口設定

通訊參數配置

在 FX5U 的 GX Works3 軟體中,進入「參數設定」界面,找到 RS-485 串口模組設定,調整以下參數:

  • 通訊速率(波特率):常見為 9600 或 19200

  • 數據位元:8

  • 停止位:1

  • 奇偶校驗:偶數或無(依照設備要求)


奇偶校驗與停止位設定

錯誤的奇偶校驗與停止位是造成通訊異常最常見的原因之一。務必與所有 Modbus 設備一致,否則將導致資料錯誤或無法通訊。


Modbus 設備參數設定參考

每個 Modbus 設備都有其通訊手冊,需參考其站號(Slave ID)、支援功能碼(Function Code)、資料格式與位址範圍等資訊。建議記錄每一台設備的設定並統一規劃站號。

資料讀取位址設定技巧

在設定 ADPRW 或其他指令前,須先確認欲讀取或寫入的暫存器位址。例如常見的感測器溫濕度資料可能位於 0x0001 或 0x0002 等位址,依據設備手冊逐一查詢。

FX5U PLC 程式範例:ADPRW 指令詳解

ADPRW 指令格式說明

FX5U 支援 ADPRW 指令進行 Modbus 通訊。基本格式如下:

ADPRW S1 S2 S3 S4 S5/D1 D2

s1:主站站號

s2:功能代碼

s3:與功能代碼對應的功能參數,起始地址。

s4:與功能代碼對應的功能參數,讀/寫數量,如功能碼為H5/H6固定為0

s5/D1:與功能代碼對應的功能參數,讀/寫內容存放位置

d2:輸出指令執行狀態起始元件位置


指令對應參數設定說明

每個站別需分別撰寫 ADPRW 指令,避免共用同一通訊區塊造成衝突。舉例來說: 

代表主站對站號 H01 使用功能碼 H03,從 K0001 開始讀取一筆資料,存入 D100 起始的記憶體位址。 


多站通訊常見錯誤與除錯建議

  • 站號重複:務必每站設定不同的 ID

  • 波特率不一致:PLC 與設備設定需完全一致

  • 線路過長/干擾:加裝終端電阻、使用隔離模組有助穩定通訊

  • 功能碼錯誤:確保設備支援該功能碼(如 H03、H06)


實務應用案例:建大仁科感測器整合

在本案中,整合數台建大仁科環境感測器(溫濕度/CO2/PM2.5 等),皆使用 Modbus RTU 485 傳輸至 FX5U。透過 ADPRW 多次讀取指令實現資料集中處理,配合 HMI 可即時顯示與紀錄。


總結與實用建議

Modbus RTU 多站通訊雖設定繁瑣,但掌握幾個要點後即可穩定運作。建議:

  • 先以單站測試確認資料正確,再擴展至多站

  • 記錄每一台設備的站號與位址配置,減少錯誤

  • 善用 ADPRW 指令搭配指令執行狀態監控,提高可靠性