三菱PLC通信贴

kenson

三菱plc串口通信协议与串口初始化
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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。

8 [% |" X" @6 B$ w2 f* U& z1 o
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。
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
3 B, {2 I8 M1 F3 E2 w

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。
表2 命令字符含义

# ~8 f+ _5 p" S. [
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
' v+ z7 Z* b# p5 C4 v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
1 X; `# L$ N& ?' A, ]( upc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
$ T" u: o2 C0 y2 ^4 @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"。
  }1 v. _) C: W% B

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。

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。

4 d. m+ d9 c8 O# Q5 M6 v; z

kenson

一、三菱PLC编程口通讯协议
' d, Z) c3 M4 |- I, c" L# h4 e
三菱PLC编程口的通讯协议比较简单，只有四个命令，即：

命令                    命令码             目标设备
) j4 H  V/ [. Q& w( Q9 {& C
DEVICE READ CMD             "0"                       X,Y,M,S,T,C,D
+ Q* g( q- u) s" ?( Z5 B
DEVICE WRITE CMD            "1"                       X,Y,M,S,T,C,D
- B- T) _1 N0 ~  m& K2 x# l+ a
6 f0 |; B4 n8 N1 H+ RFORCE ON CMD                  " 7"                         X,Y,M,S,T,C
" r4 r5 E3 X5 ^
FORCE OFF CMD                  "8"                        X,Y,M,S,T,C

五个标示：

. Q, U8 G! N. H; J+ X6 _ENQ            05H             请求

/ p" A1 {" |4 R. cACK            06H             PLC正确响应
; A: W4 V- @5 \# ?5 Z
NAK           15H             PLC错误响应
# R/ X$ z0 f0 B4 e% i+ J) {
. }: `) E( |# O% q5 rSTX             02H             报文开始
+ R# y) V3 S1 k5 c3 J
ETX             03H             报文结束

使用累加方式的和校验，帧格式如下：

STX CMD DATA ...... DATA ETX SUM(upper) SUM(lower)

8 ^6 e  Y- |" M$ o) C和校验：

SUM= CMD+……+ETX。 如SUM=73H，SUM=“73”。

1、DEVICE READ（读出软设备状态值）

计算机向PLC发送：

& D1 M4 t( n+ f2 C始          命令             首地址                        位数             终                 和校验
. P2 W/ W8 X' _  T* K
STX       CMD             GROUP ADDRESS       BYTES         ETX              SUM

' {1 m! H$ F  TPLC 返回

; C+ P0 p8 Q$ T7 V' j( y' iSTX 1ST DATA 2ND DATA ..... LAST DATA ETX SUM
5 k2 m; g. ^. J% C7 }9 V
: p4 @9 R+ o. O: f3 s- o2、DEVICE WRITE（向PLC 软设备写入值）
" n, m8 N0 |4 a% W' ?8 u. d. o* Z
计算机向PLC发送：

! q7 }4 Q* _  n# \2 ]( j# {始          命令      首地址          位数             数据             终                  和校验
- d, m1 Q6 Y6 S+ C$ I2 a9 q1 ]
PLC 返回
" g% r0 t* J# K* o1 Y, b1 M
1 y4 J1 x& g4 M" EACK (06H) 接受正确

NAK (15H) 接受错误

3、位设备强制置位/复位

- D5 I% p  m; W, ?  FFORCE ON 置位

始                 命令             地址                    终                 和校验
. M$ `/ a" O5 ]6 k7 f
6 o& c- W: X+ n0 L; mSTX              CMD             ADDRESS            ETX              SUM

02h               37h               address                 03h             sum

FORCE OFF 复位

: b' w/ `4 _# I2 a5 Y# q% D( n始                 命令             地址                    终                 和校验

STX              CMD             ADDRESS            ETX              SUM

02h               38h               address                 03h               sum

PLC 返回
# ~: D" R' t; G* c
ACK(06H) 接受正确

9 @% g: r7 ?2 U* w  w% ^+ `NAK(15H) 接受错误

% F- [9 h- q" w, Z/ ^- S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：

2 b- L* O# f' ?+ [2 k5 l7 ]Public Const PLC_D_Base_AddRess = 4096
7 J' }& K) H( u- \
6 e( k; n& y' b( y4 G8 x# ]5 NPublic Const PLC_D_Special_Base_AddRess = 3584
# r, N: k$ \1 b
4 l8 t$ S- r: g* N. yPublic Const PLC_Y_Group_Base_AddRess = 160
' |" L  Z/ u; I! g
) x1 q/ c( i3 z$ c# yPublic Const PLC_PY_Group_Base_AddRess = 672
: B: u8 o9 ?, P9 K/ ~) ~
Public Const PLC_T_Group_Base_AddRess = 192
/ ?+ O' o$ `1 a; e2 K
Public Const PLC_OT_Group_Base_AddRess = 704

Public Const PLC_RT_Group_Base_AddRess = 1216

Public Const PLC_M_SINGLE_Base_AddRess = 2048(命令为7或8时)

Public Const PLC_M_Group_Base_AddRess = 256
5 Q/ e& i2 ]5 R* L5 {
2 Q6 [& i9 I1 t# W4 w. GPublic Const PLC_PM_Group_Base_AddRess = 768

/ P4 j' G1 W; x: wPublic Const PLC_S_Group_Base_AddRess = 0
5 I: H+ w$ o( a; D/ ~8 C
: M# z/ e( J7 f- DPublic Const PLC_X_Group_Base_AddRess = 128
! @7 G9 Y$ [& l- Y6 W0 d! S7 [
Public Const PLC_C_Group_Base_AddRess = 448
5 q! w9 f# X" Z# v! a) U4 U
Public Const PLC_OC_Group_Base_AddRess = 960

Public Const PLC_RC_Group_Base_AddRess = 1472

Public Const PLC_TV_Group_Base_AddRess = 2048

$ T  {( j4 R2 {+ IPublic Const PLC_CV16_Group_Base_AddRess = 2560
7 G% z) D3 M( @9 e
Public Const PLC_CV32_Group_Base_AddRess = 3072
* v, F0 q+ r9 Y4 M9 l
  r) u* u  S8 j2 \0 E0 t' H  c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；
: y4 B  a- G8 g7 ?6 [$ O; i- E% V
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）

3 h3 i5 t) s  i* F2 F