ESP32 Modbus 通信で PLC 制御　(1)

ESP32 とPLC(FP0R)を
ModbusRTU 通信で繋げてみようと思います。

ESP32 をマスター
PLC(FP0R)をスレーブとします。

将来的には、RS485で、１：N　通信を考えていますが

手持ちのPLCが、RS232ポートしか持っていないので
テストは、RS232で１：１の通信でテストしてみます。

繋げ方（回路図）です。

PLC（FP0R)

設定

ユニットID：1

通信モード：MODBUSRTU

通信速度：115200

伝送フォーマット：8、N、1　(8bit Non 1)

ラダー図（PLCソフト）、といっても、今回は空っぽ。

これらを、FP0Rへ書き込みます。

ESP32

必要に応じてシリアル（USB）デバッグをしたいので

ESP32 DevKitCの

シリアル2（IO16,IO17）を使用します。

開発環境は

VisualStudioCode + PlatformIO

です。

ModbusRTUのライブラリは
「ModbusMaster」 DocWalkerさんのものを使用させていただきました。

テスト用プログラムは、こんな感じ。

#include <Arduino.h>

#include <ModbusMaster.h> //Library for using ModbusMaster

ModbusMaster node; //object node for class ModbusMaster

uint8_t X_STATE=0;

uint8_t X_STATE_BUF=0;

uint8_t Y0[8];

uint8_t RY_NO;

uint8_t bin[8];

//———————————

void setup()

{

Serial.begin(115200); //Baud Rate as 115200

Serial2.begin(115200); //Baud Rate as 115200

node.begin(1, Serial2); //Slave ID as 1

}

//———————————

void dec2bin(uint8_t num){

uint8_t i;

for(i=0; i<8; i++){ // バッファクリア

bin[i] = 0;

}

for(i=0; num>0; i++){ // Y0入力に対して変換

bin[i] = num % 2; // 配列に格納

num = num / 2;

}

//———————————

void loop()

{

// 入力 X0-X7

node.clearResponseBuffer();

X_STATE = node.readDiscreteInputs(0x0000, 8); // 8bit 読込み

X_STATE_BUF = node.getResponseBuffer(0); // 1Byte 出力

//—–

dec2bin(X_STATE_BUF); // X0-X7 入力を配列へ

// コイル出力　Y0–Y7

for (RY_NO=0; RY_NO<8; RY_NO++){

node.writeSingleCoil(RY_NO, bin[RY_NO]);

}

// 確認用　シリアル出力

Serial.print(X_STATE_BUF);

Serial.println();

}

ソース

MOD_BUS_RTU_TEST

実験動画

ESP32 で ModbusRTU 使ってPLC操作 – YouTube

PLCは
IOを増設したり
操作画面を取りつけたり
熱電対を取付けられたり
などなど簡単に周辺機器を取り付けられます。

また、工場現場を考慮して作られているのでノイズ耐性も強力です。

超高速な動作など、シビアな条件でなければ
マイコンからPLCを操作して
マイコン、PLCのそれぞれの長所を有効利用しても良いのではないでしょうか？

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