基于Modbus 通信的变频器测试经验分享

最近在做一个modbus协议上的汇川变频器的项目，一开始前期阶段都很顺利，前期的写设计文档，然后写代码啊，然后是模拟测试啊这些，都没有太大问题，都到顺利，尤其是提前了一个月就已经可以把电机给顺利转起来，那呼呼的声音听起来可爽了。

但是昨天开始上真机了，发现各种问题，首先是遇上了一个不靠谱的电气工程师，我们软件升好了开始做测试，一直报通讯丢失故障，然后我就问你电气工程师接modbus线了吗？他很无辜的说，哦，好像没接，还掩饰说我还以为是另一种协议呢，天呐，我们这个项目的名称就叫modbus xxx的项目，现在你来告诉我是另一种协议，然后他就跑去，他就急吼吼的跑去找线，找接头开始做线。

好吧，硬件算是准备好了，我们开始测试了，测试的过程中发现，两个变频器中的一个会出现通讯丢失错误，因为快下班了，所以大家就先把他先放一放，准备第二天再来测，结果第二天，电气工程师被因为疫情被封起来了，唉，那没办法呀，第二天我得自己试呀，首先，我先在自己的实验台上搭了一套几乎差不多的环境，只是变频器和电机的功率有点差别，应该问题不大，然后我发现的确是把电机那一头设置成102地址就会出现通信丢失的问题。然后思来想去，我发现把地线接上就不会有通讯丢失了，所以看下来，当一个总线上面接了两套或多套变频器，那么一定要把地线(下图中蓝和黄色线)接上，不能直接modbus的正和负。这里备注一下，我是把屏蔽线当做地线用的，影响不大的。于是乎，我就跑到真机上把地线接好，期待着报错没有了，但是测试永远会有意想不到的结果。

真机上仍然是有一个变频器报通讯丢失错误，所以我就很纳闷了，不管怎么样，再试试吧，于是我就把两个变频器的通讯接口互换了一下，我发现故障居然伴随着线走或者接线头走，于是我就觉得可能有一个接头是有问题的。那么我就把我实验台上的一套线全部拿下来换上去，结果呢？通讯丢失问题就好了，但是你真的以为这就结束了吗？

哎~那你就太天真了，太低估了在工控行业里面电磁干扰所带来的困扰。结果是屏上依然会报变频器故障，具体故障代码显示的是过流，可问题是电机都没开，怎么就过流了呢？看样子又得继续试啦！

经过进一步调查发现，当我换一个显示屏之后，好像就好了。同一套系统，同样的软件，配置看似也都一样，那极有可能是因为另外一个屏的硬件或接口哪里出了问题。于是我就找来了技工，让他帮我把屏换了，然后上电，我开始搓着期待的小手看着屏幕一点一点的启动，期待着不要再报错，心想这次肯定没问题，你是不是也这么想啊？

天真如你我呀。变频器故障错误依然没有消失，于是我就想啊，到底哪里有差异？我刚刚换的屏的时候只是接了一个modbus的监控器，用于监控数据，难道这个东西会有影响？哎，那就死马当活马医试试吧，总线上并联接上监控器，最后发现——好了！！！真是神奇啊，监控器器的USB插在电脑上，但是电脑并没发数据啊，怎么就好了呢？我看到了监控器标牌上面赫然写着“隔离”两个字，于是我有一点明白了，极有可能是这个带隔离保护的监控器抑制了总线里面的干扰信号。而且另外我发现当我从电脑上拔掉的这个USB的时候，变频器故障还会爆出来，插上电就没有问题。还好我们的屏上也有一个USB接口，所以最后我给出的临时解决方案就是带着我的监控器并联在总线上，另一头插在屏的USB接口（如下图屏上的黑色接头）上进行下一步的测试。具体可能还是需要硬件那边上市，国企观测一下信号的波形，做进一步推断。

好了，稍微总结一下，通过这次测试发现，有三个问题，而且都是跟电气或硬件相关的问题（其实是软件上的小问题就不在这里写了），第一个压根就没有接线，开始测试。第二个临时做的通讯线没有接地。第三个通信线上的干扰信号，导致软件上的报错。