三菱FX系列plc与pc机通讯

1 前言 PLC以卓越的可靠性和方便的可编程性广泛应用于工业控制领域｡实现PC机与PLC通信的目的是为了向用户提供诸如工艺流程图显示､动态数据画面显示､报表显示､窗口技术等多种功能,为PLC提供良好的人机界面｡本文详细介绍了FX系列PLC的通信协议,并在Windows环境下,使用VB6.0开发通信程序,实现了PC机与FX系列PLC之间的串行通信｡ 2 PC机与PLC实现通信的条件 带异步通信适配器的PC机与PLC只有满足如下条件,才能互联通信: (1)带有异步通信接口的PLC才能与带异步通信适配器的PC机互联｡还要求双方采用的总线标准一致,否则要通过“总线标准变换单元”变换之后才能互联｡ (2)双方的初始化,使波特率､数据位数､停止位数､奇偶校验都相同｡ (3)要对PLC的通信协议分析清楚,严格地按照协议的规定及帧格式编写PC机的通信程序｡PLC中配有通信机制,一般不需用户编程｡ 3 PC机及与FX系列PLC的串行通讯 3.1 硬件连接 PC机与FX系列PLC不能直接连接,要经过FX-232AW单元进行RS232C/RS-422的变换,下图表示了它们之间的连接关系: 3.2 FX系列PLC的通信协议 在PC机中必须依据互联的PLC的通信协议来编写通信程序,因此先介绍FX系列PLC的通信协议｡ (1)数据格式 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,波特率为9600bps,字符为ASCII码｡格式如下: (2)通信命令 FX系列PLC有4个通信命令,它们是读命令､写命令､强制通命令､强制断命令,如下表所示｡表中X—输入继电器;Y—输出继电器;M—辅助继电器;S—状态元件;T—定时器;C—计数器;D—数据寄存器｡ (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,如下表所示｡ *当PLC对PC机发来的ENQ不理解时,用NAK回答｡ (4)报文格式 PC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为从CMD到ETX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ASCII代码,故校验和为SUMH与SUML｡ 数据段格式与含义如下: *写命令的数据段有数据,读命令的数据段则无数据｡ 读/写字节数为01H~40H(1~64)个｡ PLC向PC机发送的应答报文格式如下: *对读命令的应答报文数据段为要读取的数据,一个数据占两个字节,分上位下位: 对写命令的应答报文无数据段,而用ACK及NAK作为应答内容｡ (5)传输过程 PC机与FX系列PLC之间采用应答方式通信,传输出错则组织重发｡其传输过程如下: PLC根据PC机的命令,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｡ 4 利用VB6.0编写通信程序 下面以一个简单的例子来说明编写通信程序的要点｡假设PC机要求从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下(图略可向作者索取): 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+ 03H=174H,溢出部分不计,故SUMH为＇7＇,SUML为‘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机与FX系列PLC的传输应答过程编制出如下所示的通信程序流程图略｡ 利用VB的MSComm控件,按照流程图可以编写如下通信程序实现PC机与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 MSComm1.OutBufferSize = 1024 MSComm1.InputLen = 0 MSComm1.InputMode = comInputModeText 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 MSComm1.OutBufferCount = 0 MSComm1.InBufferCount = 0 MSComm1.Output = Chr(&H5) Do DoEvents Loop Until MSComm1.InBufferCount = 1 InPackage = MSComm1.Input If InPackage = Chr(&H6) Then MakeHandShaking = True Else MakeHandShaking = FalseEnd If End Function (3)发送命令报文 Private Sub SendFrame() Dim OutString As String MSComm1.OutBufferCount = 0 MSComm1.InBufferCount = 0 OutStrin = Chr(&H2)+″0″+″10F604″+Chr(&H3)+″74″ MSComm1.Output = OutString End Sub (4)读取应答报文 Private Sub ReceiveFrame() Dim InString As String Do DoEvents Loop Until MSComm1.InBufferCount = 12 InString = MSComm1.Input End Sub 5 结束语 以本文所述机制编写的通信程序已成功用于以FX2N型PLC作为主控制器的高层建筑玻璃幕墙清洗机器人系统中,通过该通信程序,实现了PC机对PLC的监视和控制｡同时,本程序对PC机与其它型号PLC之间的通信也有一定的借鉴意义｡