PC与三菱FX系列PLC通信的实现

1．硬件连接

一台PC机可与一台或最多16台三菱FX系列plc通信，PC与PLC之间不能直接连接。如图1a、b为点对点结构的连接，图a中是通过FX-232AW单元进行RS-232C/RS-422转换与PLC编程口连接，图b中通过在PLC内部安装的通信功能扩展板FX-232-BD与PC连接；如图1c所示为多点结构的连接，FX-485-BD为安装在PLC内部的通信功能扩展板，FX-485PC-IF为RS-232C和RS-485的转换接口。除此之外当然还可以通过其它通信模块进行连接，不再一一赘述。下面以PC与PLC之间点对点通信为例。

图1  PC与FX的硬件连接图

2．三菱FX系列PLC通信协议

    PC中必须依据所连接PLC的通信规程来编写通信协议，所以我们先要熟悉FX系列PLC的通信协议。

1）数据格式

   三菱 FX系列PLC采用异步格式，由1位起始位、7位数据位、1位偶校验位及1位停止位组成，比特率为9600 bps，字符为ASCⅡ码。数据格式如图2所示。

图2   数据格式

    2）通信命令

    三菱FX系列PLC有4条通信命令，分别是读命令、写命令、强制通命令、强制断命令，如表1所示。

表1   FX系列PLC的通信命令表

3）通信控制字符

FX系列PLC采用面向字符的传输规程，用到5个通信控制字符，如表2所示。

表2  FX系列PLC通信控制字符表

注：当PLC对计算机发来的ENQ不理解时，用NAK回答。

4）报文格式

计算机向PLC发送的报文格式如下：

其中，STX为开始标志：02H；ETX为结束标志：03H；CMD为命令的ASCⅡ码；SUMH、SUML为按字节求累加和，溢出不计。由于每字节十六进制数变为两字节的ASCⅡ码，故校验和为SUMH与SUML。

数据段格式与含义如下：

注：写命令的数据段有数据，读命令数据段则无数据。

PLC向PC发的应答报文格式如下：

注：对读命令的应答报文数据段为要读取的数据，一个数据占两字节，分上位下位：

数据段：

对写命令的应答报文无数据段，而用ACK及NAK作应答内容。

    5）传输规程

    PC与FX系列PLC间采用应答方式通信，传输出错，则组织重发。其传输过程

如图3所示。

图3  传输过程

    PLC根据PC的命令，在每个循环扫描结束处的END语句后组织自动应答，无需用户在PLC一方编写程序。

    3．PC通信程序的编写

    编写PC的通信程序可采用汇编语言编写，或采用各种高级语言编写，或采用工控组态软件，或直接采用PLC厂家的通信软件（如三菱的MELSE MEDOC等）

下面利用VB6.0以一个简单的例子来说明编写通信程序的要点。假设PC要求从PLC中读入从D123开始的4个字节的数据（D123、D124），其传输应答过程及报文如图4所示。

图4  传输应答过程及命令报文

命令报文中10F6H为D123的地址，04H表示要读入4个字节的数据。校验和SUM＝30H＋31H＋30H＋46H＋36H＋30H＋34H＋03 H＝174H，溢出部分不计，故SUMH=7，SUAIL=4，相应的ASCⅡ码为“37H”，“34H”。应答报文中4个字节的十六进制数，其相应的ASCⅡ码为8个字节，故应答报文长度为12个字节。

    根据PC与FX系列PLC的传输应答过程，利用VB的MSComm控件可以编写如下通信程序实现PC与FX系列PLC之间的串行通信，以完成数据的读取。MSComm控件可以采用轮询或事件驱动的方法从端口获取数据。在这个例子中使用了轮询方法。

   1）通信口初始化

    Private Sub Initialize（）

    MSComm1．CommPort =1

    MSComm1．Settings = “9600,E,7,1”

    MSComm1．InBufferSize = 1024

    MSComml．OutBuffersize = 1024

    MSComm1．InputLen = 0

    MSComml．InputMode = comInputText

    MSComm1．Handshaking = comNone

    MSComm1．PortOpen = True

    End Sub

    2）请求通信与确认

    Private Function MakeHandshaking（）As Boolean

    Dim InPackage As String

    MSComml．OutBufferCount = 0

MSComml．InBufferCount = 0

MSComml．OutPut = Chr（＆H5）

Do

DoEvents

Loop Until MSComml．InBufferCount = 1

InPackage = MSComml．Input

If InPackage = Chr（＆H6） Then

MakeHandShaking = True

Else

MakeHandshaking = False

End If

End Function

3）发送命令报文

Private Sub SendFrame ()

Dim Outstring As String

MSComml．OutBufferCount = 0

MSComml．InBufferCount = 0

Outstrin = Chr（＆H2）＋″on″＋″10F604″＋Chr（＆H3）＋″74″

MSComml．Output = Outstring

End Sub

4）读取应答报文

Private Sub ReceiveFrame（）

Dim Instring As String

Do

DoEvents

Loop Until MSComml．InBufferCount = 12

InString = MSComml．Inpult

End Sub