用VB6.0实现PC机与三菱FX2n系列PLC编程口的通信 |
| 2013-01-17 10:48 作者：华 健 王国强 来源：硅谷网-《硅谷》杂志 HV： 编辑： 【搜索试试】
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据《硅谷》杂志2012年第21期刊文称，介绍三菱FX2n系列PLC编程口串口通信的连接、通信协议、读/写命令和格式，用VB6.0实现读/写PLC数据寄存器的方法。
关键词：PC机；PLC；串口通信；VisualBasic6.0
0引言
三菱公司的FX2n系列PLC（可编程控制器）具有可靠性高、抗干扰能力强、使用方便等特点，广泛应用于工业控制和数据采集等场合，由于PLC本身不具有显示和直接操作的功能，在使用过程中，要监视PLC内部的运行状况和数据，可选用人机界面或组态软件，虽然它们使用方便、直观，但价格昂贵；PC机的数据处理、数据保存，报表打印等功能是FX2nPLC所不具有的，在PC机上我们用微软公司VisualBasic6.0的通信控件MSCOMM.OCX实现读取和修改PLC内部数据的功能，再利用Access2003关系数据库系统保存采集的数据和PLC的运行参数。
要实现PC机与FX2nPLC的串口通信，有专用的FX2n-232-BD通讯模块，而三菱FX2n系列PLC自身所带的编程口在完成下载程序后就处于闲置状态，因此我们用编程口来实现PC机与FX2nPLC的串口通信。
1通信的硬件连接
三菱FX2n系列PLC的编程口是RS-422接口，PC机的串口通信口是RS-232接口，两者不能直接连接，要用三菱公司的SC-09适配电缆才能实现串口通信。
2三菱FX2nPLC的通信协议
通信协议采用三菱FX2n系列PLC编程口专用通信协议，PC机向PLC发送读/写命令，PLC接受命令和向PC机传送数据。
1）数据传输格式。
三菱FX2n系列PLC采用异步格式，有1位起始位，7位数据位，1位奇偶校验位和1位停止位，波特率位9600bit/s，字符为ASCII码。
2）通信命令。
三菱FX2n系列PLC有4条通信命令（CMD），分别是读命令、写命令、强制通命令、强制断命令，表１中，Ｘ为输入继电器、Ｙ为输出继电器、Ｍ为辅助继电器、Ｓ为状态寄存器、Ｔ为时间寄存器、Ｃ为计数器、Ｄ为数据寄存器。
表1三菱FX2n系列PLC通信命令表
命令 命令码（ASCII） 目标软元件 功能
读命令 30H X，Y，M，S，T，C，D 读软元件状态、数据
写命令 31H X，Y，M，S，T，C，D 把数据写入软元件
强制通命令 37H X，Y，M，S，T，C 强制某位ON
强制断命令 38H X，Y，M，S，T，C 强制某位OFF
3）控制字符。
PC机与三菱FX2n系列PLC的串行通信时，数据是以帧为单位发送和接受的，控制字符ENQ（05H）、ACK（06H）、NAK（15H）可以单独构成字符帧，其余的字符帧在发送或接受时必须用控制字STX（02H）和ETX（03H）分别作为该帧的起始标志和结束标志，各控制字符的含义如表2所示。
表2控制字符意义
控制字符 ASCII码 含义
ENQ 05H PC机向PLC发出请求
ACK 06H PLC应答接受“正确”
NAK 15H PLC应答接受“出错”
STX 02H 信息帧开始标志
ETX 03H 信息帧结束标志
4）报文格式。
①PC机向PLC发送“读命令”报文格式如下：
STX CMD 数据段 ETX SUMH SUML
其中，STX为02H，表示报文信息开始；ETX为03H，表示报文信息结束；CMD为30H，表示是读命令；SUMH、SUML为和校验码，是从CMD到ETX的所有字符的ASCII码十六进制相加和的最低两位数，数据段的格式如下：
字节1~4 字节5~6
软元件首地址 读字节数
PLC接受到读命令后，向PC机发送数据，报文格式如下：
STX 数据段 ETX SUMH SUML
其中，数据段是n个数据，一个数据占两个字节，分高位和低位，格式如下：
第1数据 第2数据 … 第n数据
高位 低位 高位 低位 高位 低位 高位 低位
②PC机向PLC发送“写命令”报文格式如下：
STX CMD 数据段 ETX SUMH SUML
其中，STX为02H，表示报文信息开始；ETX为03H，表示报文信息结束；CMD为31H，表示是写命令；SUMH、SUML为和校验码，是从CMD到ETX的所有字符的ASCII码十六进制相加和的最低两位数，数据段的格式如下：
字节1~4 字节5~6 第1数据 第2数据 … 第n数据
软元件首地址 写字节数 高位 低位 高位 低位 高位 低位 高位 低位
PLC接受到写命令后，向PC机发送控制字符ACK或NAK，作为回答。
5）三菱FX2n系列PLC的数据寄存器（D）是数据处理用的数值存储元件，用于存放A/D模块采集的数据和一些控制参数。每一个数据寄存器都是16位的二进制数，最高位是符号位，最高位为0时表示正数，为1时，表示负数，存放时占用两个字节：低位在前，高位在后。
3用VB6.0实现读/写PLC的数据
VB6.0的MSCOMM.OCX控件可以实现与PLC的串口通信，读取FX2nPLC数据寄存器中的采样数据，修改FX2nPLC数据寄存器中的控制参数，并使用Access2003保存这些数据。
3.1读取FX2nPLC数据寄存器的数据
首先PC机向PLC发送“读命令”报文，PLC接受后先判断报文是否正确，如果报文正确就向PC机发送数据寄存器中的n个数据；当MSCOMM控件的接受缓冲器达到n个数据后，取出数据段的第1个数据，有二个字节，是4位十六进制数，先把它变成16位带符号的二进制数，再转换成十进制数后保存到变量；然后取出第2个数据，转换成十进制数后保存，直到第n个数据。
3.2修改FX2nPLC数据寄存器的数据
首先将输入框中十进制的数据转换成16位二进制数，再变成二个字节的4位十六进制数，加上数据寄存器的首地址，组成“写命令“的报文发送给PLC，然后等待PLC发送控制字符，当PLC返回的字符是“ACK”时，表示写入正确，数据修改成功。
3.3读/写FX2nPLC数据寄存器首地址的计算：
地址算法：address=address*2+1000h，再转换成ASCII码。
在PC机发送的报文中，和校验码SUMH、SUML是由通信命令（CMD）、数据段、结束标志（ETX）的所有字符的ASCII码十六进制相加和的最低两位数，可以通过计算得到，不能算错。
4结束语
用PC机和PLC组成的上、下位的监控系统在工业控制和监控中应用十分广泛，本文介绍的PC机与三菱FX2n系列PLC编程口的串口通信，不要增加任何串口设备，降低了成本；用VB6.0作为开发工具实现通信和数据保存，简单方便，性能稳定，具有一定的实用价值。
作者简介：
华健（1962-），男，江苏苏州人，工程师，研究方向：计算机维护、网络设施维护。 |
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