三菱PLC通信贴

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三菱plc串口通信协议与串口初始化

三菱plc串口通信协议与串口初始化

1、系统硬件构成

三菱fx系列plc自带的编程口是rs-422接口，而pc机的串行通信口则是rs-232c接口，两者之间需要通过sc-09适配电缆才能通信。不同设备上相同类型的通信接口的引脚定义可能存在差异。pc机与三菱fx系列plc上的通信接口引脚定义如图1所示。

) E9 |; t0 {# d* `
图2 sc-09电缆内部电路

2、通信协议

pc机与plc之间有两种通信方式：一种是pc机具有优先权而plc始终被动响应pc机发来的命令；另一种则是plc具有优先权，将命令发送给pc机，并接收来自pc机的响应。本文采用的是前一种通信方式。
0 W. Q6 m9 v9 x/ S5 b为实现pc机与fx系列plc编程口之间的通信，系统采用的是编程口专用通信协议。

2.1 控制字符

在pc机与fx系列plc的串行通信中，数据是以帧为单位发送和接收的。

其中，控制字符enq(05h)、ack(06h)和nak(15h)可以构成单字符帧心1，其余的字符帧在发送或接收时都必须用控制字符stx(02h)和etx(03h)分别作为该帧的起始标志和结束标志。

各控制字符的意义如表1所示。

表1 控制字符意义
. L& q- ^5 n3 U6 h

2.2 命令代码

pc机对plc相应软元件的操作是通过"0"、"1"、"7"、"8"四个命令符来实现的，各命令符的含义如表2所示。
. _1 k9 z* E2 [1 w/ ~1 `3 d6 z表2 命令字符含义
6 z: `! M$ H/ f* @. ~& Y: Q( Y9 ~
+ X1 f; v. B5 a8 ]
2.3 命令帧

一个完整的命令帧由控制字符stx(02h)、命令码(cmd)、数据段、控制字符etx(03h)以及和校验码五部分组成。
其中，和校验码是从命令码到控制字符etx的所有字符的ascii码(十六进制)相加所得结果的最低两位数。

①pc机"读"命令帧
"读"命令帧由报文开始标志、命令码、软元件首地址、软元件数据长度(字节数)、报文结束标志以及和校验码组成。来自：电工技术之家
当通信正确时，plc返回的应答帧由报文开始标志、数据段、报文结束标志以及和校验码组成；通信出错时，plc应答"nak"。

②pc机"强制on"命令帧
/ R& e  N$ D7 t5 f# xpc机"强制on"命令帧由报文开始标志、命令码(37h)、软元件地址、报文结束标志以及和校验码组成。接收命令正常时，plc应答"ack"；接收出错时，plc应答"nak"。

③pc机"强制off"命令帧
pc机"强制off"命令帧由报文开始标志、命令码(38h)、软元件地址、报文结束标志以及和校验码组成。接收命令正常时，plc应答"ack"；接收出错时，plc应答"nak"。

④pc机"写"命令帧
pc机"写"命令帧由报文开始标志、命令码、软元件首地址、软元件数据长度(字节数)、待写入软元件的数据、报文结束标志以及和校验码组成，如图3所示。写入正常时，plc应答"ack"；写入出错时，plc应答"nak"。
0 V4 d. N9 \' {: d

图4 串行通信程序流程图

3.1 串口初始化

串口按照fx系列plc的标准通信参数进行配置：①波特率为9 600 bit／s；②数据比特为7位；③奇偶校验方式采用偶校验；④停止位为1位。

3.2 请求通信

开始通信时，pc机发送"enq"指令查询plc是否准备好，同时也检查pc机到plc的连接是否正确。(www.dgjs123.com)当接收到字符后，若plc处在run状态，则要等到本次扫描周期结束时才应答；若plc处在stop状态，则马上应答。通信正常时，plc应答"ack"；通信出错时，应答"nak"。

3.3 读取plc软元件状态

程序首先通过visa写入节点发送命令字符"0"读取plc相应软元件的状态，然后visa读取节点获得plc返回数据。写入和读取的字符串都是十六进制形式的。通过对读取的字符串的拆分可获得相应软元件每一位的状态，从而起到监视plc的作用。

3.4 数据写入plc软元件

程序首先通过visa写入节点发送命令字符"1"对相应的软元件进行写入操作，然后visa读取节点获得plc返回的应答帧，若写入正确，plc应答"ack"；若写入错误，plc应答"nak"。将写入数据传送至plc软元件所对应的地址，即可对软元件的任意位进行实时操作。数据写入plc的程序框图如图5所示。

' V" K7 g8 A1 F  C: m9 G: O# }图5 数据写入plc的程序框图

3.5 关闭串口

通信结束后，需使用visa关闭节点关闭串口设备，否则程序会一直占用串口资源，导致其他程序无法访问。

1 N* b. U' K0 J0 Y, I0 U

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一、三菱PLC编程口通讯协议
4 p  P6 s8 F  E2 R- Q
三菱PLC编程口的通讯协议比较简单，只有四个命令，即：
2 y$ V6 Q* f3 G  \( \6 o! D% X
" a, W, \/ m% z& N2 \: X: N命令                    命令码             目标设备

DEVICE READ CMD             "0"                       X,Y,M,S,T,C,D

DEVICE WRITE CMD            "1"                       X,Y,M,S,T,C,D

* e0 |9 l( X/ a+ e3 mFORCE ON CMD                  " 7"                         X,Y,M,S,T,C

FORCE OFF CMD                  "8"                        X,Y,M,S,T,C
, w1 t& w. W8 N6 [0 q3 b
, x1 O4 l2 Z- M( }& V五个标示：
) I' Q) s3 V* S3 u
ENQ            05H             请求
. o* ~6 Y4 }' o$ l* n4 V
ACK            06H             PLC正确响应

NAK           15H             PLC错误响应

) W" b- r- w$ t; E$ JSTX             02H             报文开始
' v3 ?9 O2 \: _8 O# }0 I. m9 B
ETX             03H             报文结束
" r6 u( d, L  b# v% w- M
, `0 {0 T- U/ n( `! W使用累加方式的和校验，帧格式如下：
( T, Y8 \6 n8 H. B
6 D9 W1 w+ l5 j' @. V2 gSTX CMD DATA ...... DATA ETX SUM(upper) SUM(lower)

( S; ?; q8 D8 k# s和校验：

( d/ }$ R. u8 E& ?6 Q# x* h( FSUM= CMD+……+ETX。 如SUM=73H，SUM=“73”。
' Q( M  h- l8 k! x0 k
6 v4 k1 X/ Y. h: L1、DEVICE READ（读出软设备状态值）

计算机向PLC发送：
2 W+ y5 |- f. W) t) g
始          命令             首地址                        位数             终                 和校验

+ H  t( g# d- JSTX       CMD             GROUP ADDRESS       BYTES         ETX              SUM

PLC 返回

1 B9 S0 L+ G, d) n) wSTX 1ST DATA 2ND DATA ..... LAST DATA ETX SUM
6 R) \* v. `- P0 e# Q  N. q1 t+ b
% Q. A  X, x: X& A2、DEVICE WRITE（向PLC 软设备写入值）
7 V, J# `5 y( R9 m
计算机向PLC发送：

始          命令      首地址          位数             数据             终                  和校验

PLC 返回
. ?. A1 m5 n- {: s/ K7 Z( ~4 I
- N0 Y7 v" f+ Q& cACK (06H) 接受正确
7 m7 i* {+ M+ \+ k$ T0 R# j5 f1 x, {
NAK (15H) 接受错误

3、位设备强制置位/复位

FORCE ON 置位
- ^, G2 S/ q! T8 l- F) s
- v8 ^6 ]3 j1 a; U+ T" f0 @& J0 S4 X9 i始                 命令             地址                    终                 和校验
  O5 `  Z9 E0 i. f) s! V. q
STX              CMD             ADDRESS            ETX              SUM
4 [$ v0 n, i# g0 P% I& P
02h               37h               address                 03h             sum
; `5 V/ Q2 }4 s5 U
0 c- Y9 E1 C% }0 A& M! aFORCE OFF 复位
' A8 U4 x4 L9 X9 z; v3 B4 l% i
始                 命令             地址                    终                 和校验
1 T3 _0 j4 S$ N) |6 ^5 E* o- J) u
STX              CMD             ADDRESS            ETX              SUM
' @) b& O: r3 y! U2 d
# }/ ~" k: X6 K1 B; V02h               38h               address                 03h               sum

PLC 返回

, o0 D/ ~5 |5 z- X6 j/ ?% |- PACK(06H) 接受正确

  k, N+ W: b3 P8 TNAK(15H) 接受错误

" g6 W2 h4 a  g% W; I以上可以看出，协议非常简单，但是由于没有寄存器类型信息，所以地址的计算十分关键，如D100和M100分别对应哪个地址呢？下面就是三菱Fx系列PLC地址对应表：
! d* x6 [/ U6 @
7 c- o8 D& J- g3 N( i' CPublic Const PLC_D_Base_AddRess = 4096
% a6 L. p! K! ^; m$ G
Public Const PLC_D_Special_Base_AddRess = 3584

4 Y3 q9 f7 k, @Public Const PLC_Y_Group_Base_AddRess = 160
' G3 z) L, _& s8 f7 m( o
) |" `( g5 a( W+ u& ePublic Const PLC_PY_Group_Base_AddRess = 672

Public Const PLC_T_Group_Base_AddRess = 192
6 j" B, V  Q0 n4 H) t
Public Const PLC_OT_Group_Base_AddRess = 704

Public Const PLC_RT_Group_Base_AddRess = 1216

9 {3 q$ j6 c( p! c* OPublic Const PLC_M_SINGLE_Base_AddRess = 2048(命令为7或8时)
( y7 P  a! I3 I5 y+ |
Public Const PLC_M_Group_Base_AddRess = 256
( f4 |" k# ~+ Z
9 `1 k6 L7 J' e% A: fPublic Const PLC_PM_Group_Base_AddRess = 768
  `7 w) @5 B! _$ a
Public Const PLC_S_Group_Base_AddRess = 0

Public Const PLC_X_Group_Base_AddRess = 128
4 s. o0 o) F; v0 ~  F- @4 E/ A: [
Public Const PLC_C_Group_Base_AddRess = 448
# F: X% S. a$ z: x( }) I4 A
& b) [# W6 t% V; _) O7 |Public Const PLC_OC_Group_Base_AddRess = 960
/ Q! d( i- G0 @
5 ]  u! e7 V8 pPublic Const PLC_RC_Group_Base_AddRess = 1472

9 j0 ^- m. A% dPublic Const PLC_TV_Group_Base_AddRess = 2048

Public Const PLC_CV16_Group_Base_AddRess = 2560
- Q# Z0 u6 r$ o+ y4 T3 T6 {7 z6 |6 d
Public Const PLC_CV32_Group_Base_AddRess = 3072
9 R. Y0 ^$ h- i. K5 j- Z
& m' P/ g: n: m" x$ Y' q当我们用DEVICE READ命令时，D100地址=100*2+4096；M100地址=100+256；不同的是D类型寄存器存放的是字，M寄存器存放的是位，同样是读两个字节，D100返回的就是PLC中D100地址的值，M类型寄存器返回的是M100到M116的值。所以当我们用FORCE ON 命令时，M100寄存器地址=100+2048；

) V# d" n# ]* D* n这也没有什么复杂的，不是吗？可是三菱公司好像不甘于如此，FORCE ON/Off命令中地址排列与DEVICE READ/WRITE不同，是低位在前高位在后。如Y20，地址是0510H，代码中4个字节地址表示为：1005。（注意：Y寄存器为八进制，如Y20地址=16+1280=0510H）

0 I; J! t' _) w: w* N