三菱FX系列PLC的编程口协议
本文介绍的 PC 与三菱 FX 系列 PLC 通信,是通过 PLC 的编程口与 PC 机的串口进行的,采用 SC-09 编程电缆作为计算机与 PLC 通信的连线。电缆的 9 芯 D 形插头连接在计算机串口上,另一端连接 PLC 的 RS-422 编程口。
编写 PC 的通信程序可采用汇编语言、各种高级语言,也可以采用工控组态软件或直接采用 PLC 厂家的通信软件。本文采用 VB6 . 0 软件,它必须依据所连接 PLC 的通信规程来编写通信协议,所以先简单介绍 FX 系列 PLC 的通信协议。
数据传输格式
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,波特率为 9600bps ,字符为 ASCII码。
PLC的存储单元分别为: X 为输入继电器; Y 为输出继电器; M 为辅助继电器; S 为状态元件; T 为定时器; C 为计数器; D 为数据寄存器。
三菱PLC编程口的通讯只有四个命令,即:
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
FORCE ON CMD " 7" X,Y,M,S,T,C
FORCE OFF CMD "8" X,Y,M,S,T,C
五个标示:
ENQ 05H 请求
ACK 06H PLC正确响应
NAK 15H PLC错误响应
STX 02H 报文开始
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)
和校验:
SUM= CMD+……+ETX。 如SUM=73H,SUM=“73”。
设备状态读取与写入
地址算法为:address=address×2+1000h
1、DEVICE READ(读出软设备状态值)
计算机向PLC发送:
始 命令 首地址 位数 终 和校验
STX CMD GROUP ADDRESS BYTES ETX SUM
PLC 返回
STX 1ST DATA 2ND DATA ..... LAST DATA ETX SUM
举例:PC 从 PLC 中读取数据
假设 PC 要从 PLC 中读入从 D123 开始的 4 个字节的数据 ( 占用两个数据寄存器: D123 、 D124) ,其报文如表 5 所示。
根据三菱 FX 系列 PLC 编程口通信协议,地址算法为
address=address×2+1000h
将地址 123 转换成十六进制为 7Bh ,因此首地址为:
address=addressx2+1000h=7Bhx2+1000h=10F 6h .
再转换成 ASCII 码为 31h,30h,46h,36h
校验和 SUM=30H+31H+30H+46H+36H+30H+34H+03H=174H ,溢出部分不计,故 SUMH 为 "7" , SUML 为 "4" ,相应的 ASC Ⅱ码为“ 37H ”和“ 34H ”。
计算机向PLC发送:
始 命令 首地址 位数 终 和校验
STX
02h CMD
30h GROUP ADDRESS
31h,30h,46h,36h BYTES
30h,34h ETX
03h SUM
37h,34h
PLC返回,从指定的存储器单元读到3584这个数据
STX 1ST DATA ND DATA .... LAST DATA ETX SUM
02h 33h 35h 38h 34h 03h 44h,36h
2、DEVICE WRITE(向PLC 软设备写入值)
计算机向PLC发送:
始 命令 首地址 位数 数据 终 和校验
PLC 返回
ACK (06H) 接受正确
NAK (15H) 接受错误
举例:向D123开始的两个存储器中写入1234,ABCD
始 命令 首地址 位数 数据 终 和校验
STX CMD GROUP ADDRESS BYTES 1ST DATA 2ND DATA ...... LAST DATA ETX SUM
02h 31h 31h,30h,46h,36h 30h,34h 33h,34h,31h,32h,43h,44h,41h,42h 03h 34h,39h
PLC返回:ACK (06H) 接受正确 ;或者是NAK (15H) 接受错误
位设备强制置位/复位
设备强制中的地址公式:Address=Address/8+100h
设备强制中的地址公式:Address=Address * 100h + (*) (必须为4位,不足4位前面补0)
注:*号所代表值:
C:14 M:8 T:6 Y:5 X:4 S:0
如对M2置位,则为地址为:2*256(100H)+8=0520 转为十六进制为:0208 再换为ASCII就是: 30 32 30 38
FORCE ON 置位
始 命令 地址 终 和校验
STX CMD ADDRESS ETX SUM
02h 37h address 03h sum
始 命令 地址 终 和校验
STX CMD ADDRESS ETX SUM
02h 37h address 03h sum
FORCE OFF 复位
始 命令 地址 终 和校验
STX CMD ADDRESS ETX SUM
02h 38h address 03h sum
始 命令 地址 终 和校验
STX CMD ADDRESS ETX SUM
02h 38h address 03h sum
PLC 返回
ACK(06H) 接受正确
NAK(15H) 接受错误
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:
Public Const PLC_D_Base_AddRess = 4096
Public Const PLC_D_Special_Base_AddRess = 3584
Public Const PLC_Y_Group_Base_AddRess = 160
Public Const PLC_PY_Group_Base_AddRess = 672
Public Const PLC_T_Group_Base_AddRess = 192
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
Public Const PLC_PM_Group_Base_AddRess = 768
Public Const PLC_S_Group_Base_AddRess = 0
Public Const PLC_X_Group_Base_AddRess = 128
Public Const PLC_C_Group_Base_AddRess = 448
Public Const PLC_OC_Group_Base_AddRess = 960
Public Const PLC_RC_Group_Base_AddRess = 1472
Public Const PLC_TV_Group_Base_AddRess = 2048
Public Const PLC_CV16_Group_Base_AddRess = 2560
Public Const PLC_CV32_Group_Base_AddRess = 3072
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)