2、PLC硬件选型与通信接口：主流PLC品牌的Modbus支持情况、RS232/RS485/以太网接口选择
做PLC与Modbus设备通信，第一步就是选硬件。这一步要是走偏了，后面调试能让你怀疑人生。我这些年见过太多人，程序写得漂漂亮亮，结果发现PLC压根不支持Modbus，或者接口类型对不上，最后只能加模块、换方案，工期和预算全打水漂。
所以这一章，咱们就聊聊主流PLC品牌对Modbus的支持情况，以及RS232、RS485、以太网这三种接口到底该怎么选。说白了，就是帮你把硬件选型的坑提前填上。
2.1 西门子PLC的Modbus支持情况
西门子PLC在国内工业现场占有率很高，但它的Modbus支持情况有点「分裂」——不同系列差别很大。
S7-1200系列
S7-1200从固件版本4.0开始，原生支持Modbus TCP。你只需要在TIA Portal里调用MB_CLIENT或MB_SERVER指令就行，不需要额外硬件。我个人习惯用MB_CLIENT做主站，配合一个DB块做数据映射，非常方便。
但要注意，S7-1200的RS485接口是选配的，需要加装CM1241通信模块。这个模块支持Modbus RTU，不过价格不便宜。我在一个水处理项目里用过，当时客户非要省这个模块钱，结果用第三方网关，通信老是掉线，最后还是老老实实加了CM1241。
S7-1500系列
S7-1500的Modbus支持更全面。它本体自带以太网口，Modbus TCP直接可用。而且它的CM PtP模块支持RS232和RS485，Modbus RTU也能搞定。我记得有个汽车零部件产线项目，用了S7-1516做主站，下面挂了20多个Modbus RTU从站（温控器、变频器），跑了一年多没出过问题。
S7-200 SMART系列
这个系列比较特殊。它本体自带一个RS485口，支持Modbus RTU主站和从站。编程时用库指令就行，很简单。但它的以太网口不支持Modbus TCP，只能走西门子自己的S7协议。如果你想用Modbus TCP，得加CP243-1以太网模块。说实话，这个设计有点坑，我建议你直接考虑S7-1200。
| 西门子系列 | Modbus TCP | Modbus RTU | 需要额外硬件？ |
|---|---|---|---|
| S7-1200 | 支持（固件≥4.0） | 支持（需CM1241） | RTU需要 |
| S7-1500 | 支持 | 支持（需CM PtP） | RTU需要 |
| S7-200 SMART | 不支持（需CP243-1） | 支持（本体RS485） | TCP需要 |
2.2 三菱PLC的Modbus支持情况
三菱PLC在中小型项目中很常见，尤其是FX系列。它的Modbus支持思路和西门子不太一样——三菱更倾向于用专用指令和模块来实现。
FX3U / FX5U系列
FX3U本身不带以太网口，但可以通过FX3U-232ADP或FX3U-485ADP模块扩展RS232或RS485接口。然后使用RS指令（无协议通信）来实现Modbus RTU。说白了，就是自己拼报文、算CRC。嗯，这里要注意，三菱的RS指令是半双工的，你得自己控制收发切换。
FX5U就好多了。它本体自带以太网口，支持Modbus TCP（通过SLMP或专用FB）。而且它的RS485接口也是标配，可以直接用Modbus RTU。我在一个包装机械项目里用过FX5U，下面挂了6台伺服驱动器（Modbus RTU），通信周期5ms，很稳。
Q系列 / L系列
Q系列和L系列属于中大型PLC，Modbus支持很完善。QJ71MB91是专用的Modbus接口模块，支持RTU和ASCII模式。L系列则可以通过以太网模块（如LJ71E71-100）走Modbus TCP。不过这些模块价格不菲，一般用在比较重要的场合。
2.3 欧姆龙PLC的Modbus支持情况
欧姆龙PLC的Modbus支持，我个人觉得是三个品牌里最「省心」的。它的CP系列和NJ/NX系列对Modbus的集成度很高。
CP1H / CP1L系列
CP1H本体自带一个RS485口，支持Modbus RTU主站和从站。你只需要在CX-Programmer里配置一下串口参数，然后调用MB_MASTER或MB_SLAVE指令就行。不需要额外硬件，也不需要自己拼报文。我记得第一次用CP1H做Modbus RTU时，从配置到通信成功只花了半小时，当时还怀疑是不是哪里没设对——结果就是那么简单。
不过CP1H的以太网口是选配的（CP1W-CIF41），而且不支持Modbus TCP，只能走FINS协议。如果你想用Modbus TCP，建议直接上NJ系列。
NJ / NX系列
NJ和NX系列是欧姆龙的旗舰产品，Modbus TCP和RTU都原生支持。NJ的以太网口可以直接做Modbus TCP服务器或客户端。NX系列更灵活，可以通过NX-ECC模块扩展各种通信接口。我在一个半导体设备项目里用过NX1P2，下面挂了30多个Modbus RTU从站（流量计、压力传感器），用NX-ADB模块做RS485转接，通信非常稳定。
| 欧姆龙系列 | Modbus TCP | Modbus RTU | 特点 |
|---|---|---|---|
| CP1H | 不支持 | 支持（本体RS485） | 配置简单，无需额外硬件 |
| NJ/NX | 支持 | 支持 | 集成度高，适合复杂系统 |
2.4 RS232 / RS485 / 以太网接口选择
接口选型是门学问。选对了，通信稳如老狗；选错了，天天跑现场擦屁股。下面我结合项目经验，说说这三种接口该怎么选。
RS232：短距离、点对点
RS232是串口通信的老前辈了。它的优点是简单、成本低，但缺点也很明显：传输距离短（一般不超过15米），而且只能点对点通信（一个主站只能带一个从站）。
什么时候用RS232？我个人习惯是：当设备就在PLC旁边（比如同一个电柜里），而且只有一台从站设备时，用RS232最省事。我曾经在一个实验室项目里，用RS232连接PLC和一台分析仪器，距离不到3米，跑Modbus RTU，从来没出过问题。
RS485：长距离、多节点
RS485是工业现场的主力接口。它的传输距离可以达到1200米（加中继器还能更远），而且支持多节点（一个主站可以带32个从站，用中继器可以扩展到256个）。
RS485是差分信号传输，抗干扰能力强。我在一个钢铁厂项目里，PLC和变频器之间距离有800多米，用的就是RS485，走Modbus RTU，通信速率9600bps，运行了两年没掉过线。
但RS485有个坑：终端电阻。如果通信线超过100米，或者节点数超过10个，必须在总线两端各加一个120Ω的终端电阻。否则信号反射会导致通信错误。我曾经在一个污水处理项目里，调试了整整两天才发现是终端电阻没加——嗯，从那以后我每次布线都会检查这个。
以太网：高速、灵活
以太网接口（Modbus TCP）是现在的主流选择。它的传输速率高（100Mbps甚至1Gbps），而且可以组网，一个PLC可以同时和几十个设备通信。而且以太网线缆（超五类或六类）成本很低，布线也方便。
什么时候用以太网？我建议：只要条件允许，优先选以太网。尤其是当设备数量多、数据量大、或者需要远程监控时，以太网的优势非常明显。我在一个智能仓储项目里，用了S7-1200做Modbus TCP主站，下面挂了40多个扫码枪和RFID读写器，通信周期10ms，数据吞吐量很大，但从来没出过瓶颈。
- 设备在同一个电柜内，只有1-2台从站 → RS232
- 设备分散在车间，距离几十到几百米，从站数量≤32 → RS485
- 设备数量多、数据量大、需要远程访问 → 以太网（Modbus TCP）
2.5 知识体系图：PLC硬件选型与通信接口
下面这张图总结了本章的核心内容。你可以把它当作选型时的快速参考。
2.6 避坑指南
最后，分享几个我踩过的坑，希望能帮你省点时间。
好了，这一章的内容就到这里。硬件选型是基础，基础打牢了，后面写程序、调通信才能顺风顺水。下一章咱们会聊具体的通信参数配置，包括波特率、数据位、校验位这些，到时候见。