在自动控制领域，PLC 和单片机都受到广泛应用。PLC 具有稳定可靠，抗干扰能力强， 功能强大且使用方便等特点[1]，单片机具有成本低廉，使用灵活，功能多样等特点。PLC 与 单片机结合，互相联系，互相通讯，将扩展控制功能，更好的控制复杂的系统。
在自动控制领域，PLC（可编程逻辑控制器）与单片机因其各自独特的优势而被广泛应用。PLC以其高稳定性、强抗干扰能力和强大的功能著称，适合在复杂环境中进行工业自动化控制。相反，单片机则以低成本、灵活性和多样化功能见长，常用于小型化、定制化的控制系统。两者通过通讯连接，可以互补优势，实现更广泛的控制功能，以应对更复杂的系统需求。
本篇讨论的重点是基于RS485接口和Modbus协议的PLC与多机通讯。RS485接口是一种广泛使用的串行通信接口，具有长距离传输、高抗干扰性以及支持多点通讯的特点，特别适合工业环境中的设备互连。Modbus协议则是一种开放的通信协议，简单且易于实现，被广泛应用于工业自动化设备中，允许设备间的透明数据交换。
在实际应用中，如在混合动力电动汽车驱动系统的研究中，PLC常作为主控制器，负责管理电机变频器和发动机节气门控制器。为了实现PLC与变频器、单片机之间的通讯，通常需要进行硬件和软件设计。
硬件设计上，需要解决电平转换问题。由于单片机通常使用TTL电平，而RS485接口使用差分信号，因此需要用到如MAX485这样的转换芯片。MAX485芯片可以将TTL电平转换为RS485电平，同时具有接收器和驱动器，通过控制RE和DE引脚，实现半双工通信。在A和B端添加匹配电阻，确保信号的稳定传输。
软件设计上，采用了单主机/多从机的网络结构，PLC作为主机，电机变频器和单片机作为从机。通讯协议遵循Modbus的RTU（远程终端单元）模式，具有固定的帧格式，包括起始地址、功能码、数据域和CRC校验。在PLC与电机变频器的通讯中，主机定期发送监控命令，从机在接收到命令后进行响应，同时进行校验以保证数据的准确性。
当PLC与单片机通讯时，单片机需在"方式一"下工作，通过检测地址字符和计时来判断接收数据是否为帧首。一旦识别到是自己的地址，单片机会接收并校验其余数据，只有当CRC校验正确才会执行指令并反馈数据给PLC。
总结来说，基于RS485接口的Modbus协议使得PLC能够有效地与多个设备进行通讯，包括单片机和电机变频器，从而实现工业自动化控制系统的高效集成。这种通讯方式的实现，不仅提高了系统的灵活性，还降低了设计和维护的复杂度，对于提升整体系统性能具有重要意义。
