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
控制字符 |
ASCⅡ码 |
功能说明 |
ENQ |
05H |
PC发出请求 |
ACK |
06H |
PLC对ENQ的确认回答 |
NAK |
15H |
PLC对ENQ的否认回答 |
STX |
02H |
信息帧开始标志 |
ETX |
03H |
信息帧结束标志 |
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:
STX |
CMD |
数据段 |
ETX |
SUMH |
SUML |
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