工业通信中，协议不匹配是常见问题，今天讲 EtherCAT 和 485 进行通讯。

上层控制系统（如 TwinCAT、CodeSYS、欧姆龙、汇川等 PLC）使用 EtherCAT 协

议，而现场设备（如变频器、流量计、传感器、仪表等）使用 Modbus RTU 协议。两者

协议不同，无法直接通信。

解决方案：使用 SG-ECAT-Modbus_4 网关 作为协议转换的桥梁，实现 EtherCAT 网络

与 Modbus RTU 网络之间的数据交换。

解决方案步骤总览

解决此问题的核心流程如下，您可以根据您的具体应用场景选择不同的工作模式：

第一步：确定网关的工作模式

根据您的 Modbus 设备是主站还是从站，决定网关的 Modbus 端工作模式：

场景一：EtherCAT 主站 读写 Modbus RTU 从站（最常见）

连接：EtherCAT 主站（如 PLC） --(EtherCAT)--> 网关 --(Modbus RTU)--> Modbus 从

站设备（如变频器、仪表）。

网关模式：EtherCAT 端为从站，Modbus 端为主站。

工作方式：网关作为 Modbus 主站，会主动轮询连接在其上的 Modbus 从站设备，并将读

取的数据映射到 EtherCAT 的输入区，将 EtherCAT 主站下发的数据通过 Modbus 写指令

发送给从站。

场景二：EtherCAT 主站 与 Modbus 主站 交换数据

连接：EtherCAT 主站（如 PLC） --(EtherCAT)--> 网关 --(Modbus RTU)--> Modbus 主

站（如另一台 PLC、HMI）。

网关模式：EtherCAT 端为从站，Modbus 端也为从站。

工作方式：网关在 Modbus 侧作为一个从站设备，等待 Modbus 主站来读写其数据。这些

数据与 EtherCAT 主站共享。

第二步：硬件连接

电源：为网关提供 9-36V 直流电源（典型 12V）。

EtherCAT 连接：

将 EtherCAT 主站或上一个从站的输出口（OUT） 连接到网关的输入口（PORT1/IN）。

将网关的输出口（PORT2/OUT） 连接到下一个 EtherCAT 从站的输入口或末端。

特别注意：EtherCAT 网口不是交换机，必须严格区分输入和输出，接反将无法通信。

Modbus 连接：

将网关的 M1-M4 口（RS485）通过线缆连接到您的 Modbus 设备。

正确连接 A/B（或+/–）信号线，并确保终端电阻和屏蔽等接线规范。

第三步：软件配置（关键步骤）

这是实现协议转换的核心，需要使用网关厂商提供的配置软件。

配置流程：

连接网关：用 USB 线连接电脑和网关的配置口，在软件中选择生成的串口并“打开串口”。

配置各通道：网关有 4 个独立的 Modbus 通道，需逐一配置。

基本串口参数：设置与 Modbus 设备一致的波特率、校验位、停止位（数据位固定 8）。

工作模式：选择主机模式或从机模式（根据第一步确定）。

详细参数设置：

若为 Modbus 主站（主机模式）：

设置轮询参数：如轮询空闲时间、应答超时时间。

添加 Modbus 指令：这是最关键的一步。您需要为每个需要读写的 Modbus 从站点添加指令。

从机地址：目标 Modbus 从站的站号。

功能码：如 03（读保持寄存器）、04（读输入寄存器）、06（写单寄存器）、16（写多寄

存器）。

寄存器地址：要读写的 Modbus 寄存器起始地址。

寄存器长度：要读写的寄存器数量。

若为 Modbus 从站（从机模式）：

只需设置本网关的从站 ID（站号）即可。Modbus 主站将通过功能码 03/04/16 来访问网关

的映射区。

计算数据映射：

完成所有通道配置后，点击 “计算数据映射” 按钮。

软件会自动计算出每条 Modbus 指令的数据在 EtherCAT PDO 中的具体位置（例如

Input[1.0-1.7] 对应 0x6000 对象的第 1 字节）。

请务必记录或截图保存这个映射表，这是在 EtherCAT 主站配置 PDO 的依据。

下载配置：点击“配置网关”，将参数下载到网关中。

第四步：EtherCAT 主站配置

在您的 PLC 或控制系统中（如 TwinCAT, CodeSYS, Sysmac Studio, AutoShop），需

要进行以下操作：

安装 ESI 文件：将官网下载的网关 ESI 文件安装到您的 EtherCAT 主站工具中。

扫描并添加从站：在 EtherCAT 网络中扫描并找到 SG-ECAT-Modbus_4 网关。

配置 PDO：

根据第三步中“计算数据映射”得到的数据长度，在 EtherCAT 主站中启用相应数量的 TPDO

（输入）和 RPDO（输出）。

每个 PDO 固定为 16 字节。例如，如果映射结果显示需要 30 字节的输入，您就需要使能 2

个 TPDO（共 32 字节）。

进入 OP 模式：将配置下载到主站，确保网关状态变为“OP”（运行模式）。此时，SYS 指

示灯应以 1Hz 频率闪烁。

第五步：测试与监控

在 EtherCAT 主站的 IO 映射区，根据数据映射表，查看从 Modbus 设备读取的数据是否

正确，并尝试写入数据控制 Modbus 设备。

观察网关的 M1-M4 指示灯，在数据传输时会闪烁。

故障排除与提示

无法通信：

检查 EtherCAT 网线是否接反（PORT1 接上级输出，PORT2 接下级输入）。

检查 Modbus 线缆 A/B 是否接反。

检查 EtherCAT 主站和网关 Modbus 侧的串口参数（波特率等）是否配置正确。

数据错误：

检查 Modbus 指令中的从站地址、功能码、寄存器地址和长度是否正确。

核对 EtherCAT 主站中使能的 PDO 数量是否满足数据映射的总字节数要求。

恢复出厂设置：如果配置混乱，可按住恢复按键给网关重新上电，直到 SYS 灯快速闪烁后

松开。

审核编辑 黄宇