三菱PLC通信贴

kenson

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。
% Q% B' }1 d8 b/ _% O9 ~6 E; |3 U) N+ R

" {, M. i4 `1 u$ S0 W0 g, ?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
2 B# H- \% {6 }! r
, S) [' E. X/ L
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。
7 L8 ~8 R$ y9 Y" D1 Y表2 命令字符含义


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。
2 t+ J) {5 M- ~+ K* j) b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
$ t( I, A) J9 Z"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
pc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
7 c2 g9 H, q1 |* l1 B( Cpc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"。
) K/ H% h1 ~9 m

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。

4 i: D3 y; C1 ~3 i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。

kenson

一、三菱PLC编程口通讯协议
( E: y9 Q- S; Q) |/ O$ U& c
三菱PLC编程口的通讯协议比较简单，只有四个命令，即：
+ n3 g- @* E  r0 r+ h
/ T4 \; D$ ~/ o( E4 P' H* p0 E命令                    命令码             目标设备
; G: d! E3 p4 F9 m3 _# ?7 I7 f
DEVICE READ CMD             "0"                       X,Y,M,S,T,C,D

DEVICE WRITE CMD            "1"                       X,Y,M,S,T,C,D
4 Q: l' S! S3 u8 v' o& P
FORCE ON CMD                  " 7"                         X,Y,M,S,T,C

FORCE OFF CMD                  "8"                        X,Y,M,S,T,C

. c; o# F7 [$ ]五个标示：

( z/ G1 s# t" V, sENQ            05H             请求
* ?1 d5 y- S% z7 D# h) R/ d
ACK            06H             PLC正确响应
/ d9 x7 s# @3 c7 b7 J) \/ {4 r
NAK           15H             PLC错误响应
4 O+ i9 N$ B/ u; T* L
STX             02H             报文开始

. T% o8 `9 J4 ~# T& d! TETX             03H             报文结束

使用累加方式的和校验，帧格式如下：
, I3 d) J# u% ~; u
3 ~) n/ ?: B4 p' L# J" {STX CMD DATA ...... DATA ETX SUM(upper) SUM(lower)
: k/ j$ G4 ~! w
和校验：

! K1 M+ H1 |, @3 H+ b: g- M1 BSUM= CMD+……+ETX。 如SUM=73H，SUM=“73”。

" a6 V( t9 [9 w0 P1、DEVICE READ（读出软设备状态值）

+ G6 u/ L& O7 n: T# ~* a计算机向PLC发送：
- i+ q) l. K$ V$ U
1 c5 C( j! Z5 r始          命令             首地址                        位数             终                 和校验
1 [# w% Q3 V7 x' O$ H
STX       CMD             GROUP ADDRESS       BYTES         ETX              SUM

PLC 返回

0 F! Y+ q' u4 H% n% H# mSTX 1ST DATA 2ND DATA ..... LAST DATA ETX SUM

8 C: g3 y, W3 B; t+ I7 `2、DEVICE WRITE（向PLC 软设备写入值）
5 w9 ^. `6 W6 K: c  v' P& {
" w) |7 J& D+ D) F计算机向PLC发送：

! s! D' p2 T6 V4 @" B0 J始          命令      首地址          位数             数据             终                  和校验
$ j/ y) k2 I( G/ f' |- \
- a# ~, i  t# t( `' p- c9 b4 PPLC 返回

( v. m: m& t6 K6 ?ACK (06H) 接受正确

2 K  D2 v/ \5 P9 R; CNAK (15H) 接受错误

3、位设备强制置位/复位
0 ~! [# I. \4 D$ }& j
FORCE ON 置位

  b2 }* d" q  y始                 命令             地址                    终                 和校验

# {8 e4 W) j# P. RSTX              CMD             ADDRESS            ETX              SUM
9 Y+ r1 ]  B! m' M) A+ {
02h               37h               address                 03h             sum
4 u9 F# i) _4 H& K, K
FORCE OFF 复位

始                 命令             地址                    终                 和校验
. O( `$ }; _. @' V7 h
STX              CMD             ADDRESS            ETX              SUM

$ V' \2 Q* c' e4 ~/ v02h               38h               address                 03h               sum

PLC 返回
3 [$ C8 L' ^7 [- Z1 z, }
- t! S, a) i/ Z* G. NACK(06H) 接受正确

# o6 s, g9 U# M9 a! i/ F+ j; DNAK(15H) 接受错误

1 ]) L- N4 K7 [$ L* H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：
% `1 I9 C% I4 n0 E1 e9 m0 y) t
% }) p! z8 J( Z& q( Q6 H0 pPublic Const PLC_D_Base_AddRess = 4096
. Y5 G" R' Y- M, V6 D
: ~7 z1 d+ K: R* x' sPublic Const PLC_D_Special_Base_AddRess = 3584
9 z8 {& A& P$ R5 K1 q' q% g) s' v
Public Const PLC_Y_Group_Base_AddRess = 160
: A( J1 @2 K  g' \* j, e1 X
3 T& O: n* `' lPublic Const PLC_PY_Group_Base_AddRess = 672
; o  d. r5 E/ W( l4 v$ m
Public Const PLC_T_Group_Base_AddRess = 192

+ q( ~9 P6 w" @0 E+ `8 k1 M) e5 n' dPublic Const PLC_OT_Group_Base_AddRess = 704

2 ^6 F( J7 S) T" t1 M! M. B5 xPublic Const PLC_RT_Group_Base_AddRess = 1216
8 K2 }: B9 O6 l; G0 A4 n' x& [) e
, R; Q1 w( \. A7 uPublic Const PLC_M_SINGLE_Base_AddRess = 2048(命令为7或8时)

Public Const PLC_M_Group_Base_AddRess = 256
1 d' G( H( |8 T8 S! H8 S$ W' S$ R4 H
Public Const PLC_PM_Group_Base_AddRess = 768
4 X0 d0 q! R* d; M
Public Const PLC_S_Group_Base_AddRess = 0
0 X8 u. J* |. R; s$ @4 ]0 A
Public Const PLC_X_Group_Base_AddRess = 128
: L% [% o- `4 S
/ `( P% u7 R/ O4 y% s! o/ YPublic Const PLC_C_Group_Base_AddRess = 448

' }9 b$ \3 P+ C$ E. tPublic Const PLC_OC_Group_Base_AddRess = 960
6 H9 w# h: n8 D, R
4 @9 M) L$ j* P  EPublic Const PLC_RC_Group_Base_AddRess = 1472

* k6 Z6 W( e, b5 ^& b$ oPublic Const PLC_TV_Group_Base_AddRess = 2048
4 v! m( U/ S: w  Y- ^, o
8 X$ _& v% z, RPublic Const PLC_CV16_Group_Base_AddRess = 2560

Public Const PLC_CV32_Group_Base_AddRess = 3072
' G; C1 ?( c; @2 U% t0 _
8 q! i! s6 G  z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；

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 ~9 h, E% q* d/ S# m) c$ v