三菱Q 03UDE PLC借助以太网模块与读卡器通讯案例-电子发烧友网

一、项目背景：传统串口通讯瓶颈凸显，需以太网升级

该电机厂拥有多条电机生产线，涵盖电机装配、测试、包装等多个工序。其中，电机测试环节尤为关键，每台电机在出厂前都需经过严格的性能测试，包括耐压、绝缘、转速、电流等多项指标的检测。为确保测试数据的准确性和可追溯性，工厂为每台电机配备了唯一的RFID 标签，标签内存储了电机的型号、序列号、额定参数等关键信息。

在测试工位，现场操作人员需使用读卡器读取电机RFID标签信息，并将这些信息实时传输给三菱Q系列PLC（型号：Q03UDE），PLC根据接收到的数据调用相应的测试程序，驱动测试设备对电机进行检测，并将测试结果与电机信息进行绑定，上传至工厂MES系统，实现电机全生命周期的数据追溯。

然而，由于三菱Q03UDE PLC本体仅配备RS-232编程口和RS-485通讯口，未集成以太网接口，传统采用串口与读卡器通讯的方式存在以下突出问题：

通讯速率低，数据传输延迟大：串口通讯速率仅为几十Kbps，读取一次RFID标签信息需耗时数百毫秒，无法满足高速生产线对实时性的要求，易造成电机测试节拍延误，影响整体生产效率。

通讯距离受限，布线复杂：RS-485通讯理论距离虽可达1200米，但实际应用中受电磁干扰、线缆质量等因素影响，有效通讯距离大打折扣，且需铺设专用通讯线缆，施工复杂，成本高。

无法实现多主站并行访问：串口通讯为点对点模式，无法同时连接多个上位机或设备，导致PLC无法在读卡器通讯的同时，与上位机、触摸屏等其他设备进行数据交互，系统扩展性差。

协议封闭，集成难度大：三菱PLC串口协议较为封闭，与第三方读卡器设备集成时，需进行复杂的协议解析和转换，开发周期长，维护成本高。

上述问题严重制约了电机厂生产效率和智能化水平的提升，亟需一种高效、稳定、开放的通讯解决方案，打破传统串口通讯的瓶颈。

二、解决方案：远创智控YC8000-Q以太网通讯模块破局

经过深入的市场调研和技术评估，该电机厂最终选用远创智控专为三菱Q系列PLC研发的YC8000-Q以太网通讯处理器，作为PLC与读卡器之间通讯的桥梁。YC8000-Q以太网模块具备以下核心功能与优势：

串口转以太网，透明传输：YC8000-Q通讯模块通过其自带的RS-232/485串口与三菱Q系列PLC的编程口或通讯口相连，将PLC的串口数据透明转换为以太网数据，无需修改PLC原有程序，即可实现PLC与以太网设备的无缝对接。

支持多种通讯协议，兼容性强：模块内置三菱MC协议、Modbus TCP协议等主流工业以太网协议，可轻松实现与读卡器、上位机、触摸屏、MES系统等多种设备的互联互通，极大地提升了系统的开放性和兼容性。

高速以太网通讯，实时性佳：模块支持10/100M自适应以太网，通讯速率高达100Mbps，相比传统串口通讯提升数百倍，数据传输延迟降至毫秒级，完全满足电机测试工位对实时性的严苛要求。

支持多主站并行访问，扩展性强：模块最多可同时支持6个上位机或设备并行连接，实现PLC与读卡器、上位机、触摸屏等多设备的同时通讯，为构建复杂的工业网络提供了坚实基础。

工业级设计，稳定可靠：模块采用工业级元器件，支持宽温工作（-40℃~75℃），具备高EMC 电磁兼容性和抗干扰能力，适应电机厂复杂的工业环境，确保长期稳定运行。

三、系统架构与设备配置

在电机测试工位，系统架构如图1所示，具体设备配置与连接方式如下：

1.核心设备：

PLC：三菱Q系列PLC，型号：Q03UDE，负责电机测试逻辑控制、数据采集与上传。

以太网模块：远创智控YC8000-Q以太网通讯处理器，实现PLC串口到以太网的协议转换。

读卡器：图尔克（Turck）RFID读卡器，型号：TBEN-L-RFID-8DIP-8DOP，支持以太网通讯，用于读取电机RFID标签信息。

交换机：西门子（Siemens）工业以太网交换机，型号：SCALANCE XB208，提供稳定的网络数据交换。

2.连接方式：

PLC与YC8000-Q以太网通讯处理器连接：使用标准RS-232编程电缆（型号：QC30R2），将YC8000-Q模块的COM1口与三菱Q03UDE PLC的编程口相连，实现串口数据通讯。

YC8000-Q模块与交换机连接：使用超五类屏蔽双绞网线，将YC8000-Q模块的以太网口（LAN口）接入西门子SCALANCE XB208交换机的任意端口，构建以太网通讯网络。

读卡器与交换机连接：同样采用屏蔽双绞网线，将图尔克TBEN-L-RFID-8DIP-8DOP读卡器的以太网口接入交换机，确保读卡器与YC8000-Q模块处于同一局域网内。

3.网络参数配置：

YC8000-Q模块配置：通过模块自带的Web配置界面，设置模块的IP地址为192.168.1.100，子网掩码为255.255.255.0，网关为192.168.1.1，工作模式为TCP Server，监听端口为5000。同时，配置串口参数与PLC完全一致（波特率：115200bps，数据位：8位，停止位：1位，校验位：无）。

读卡器配置：在读卡器的配置软件中，设置其IP地址为192.168.1.101，子网掩码为255.255.255.0，确保与YC8000-Q模块处于同一网段。配置读卡器的通讯协议为Modbus TCP，并设置其作为TCP Client，主动连接YC8000-Q模块的IP地址和端口（192.168.1.100:5000）。

PLC端配置：在PLC程序中，无需进行额外配置，仅需确保PLC的串口参数与YC8000-Q模块一致即可。通过MC协议，PLC可自动识别并响应读卡器的通讯请求。

四、通讯实现与数据交互流程

系统上电后，图尔克读卡器作为TCP Client，主动向YC8000-Q以太网通讯模块发起连接请求。YC8000-Q模块在接收到请求后，建立TCP连接，并将读卡器发送的Modbus TCP协议数据透明转换为三菱MC协议数据，通过串口转发给PLC。PLC接收到数据后，解析出读卡器读取到的RFID标签信息（如电机型号、序列号等），并根据这些信息调用相应的测试程序，驱动测试设备对电机进行检测。检测完成后，PLC将测试结果与电机信息进行绑定，并通过YC8000-Q模块将数据上传至工厂MES系统，实现电机测试数据的实时采集与追溯。