西门子PLC模块6ES7288-1SR20-0AA1

1．硬件连接

一台PC机可与一台或多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

4）报文格式注：当PLC对计算机发来的ENQ不理解时，用NAK回答。

计算机向PLC发送的报文格式如下：

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。

  plc通信主要采用串行异步通信，其常用的串行通信接口标准有RS-232C、RS-422A和RS-485等。

1．RS-232C

RS-232C是美国电子工业协会EIA于1969年公布的通信协议，它的全称是“数据终端设备（DTE）和数据通信设备（DCE）之间 串行二进制数据交换接口技术标准”。RS-232C接口标准是目前计算机和PLC中常用的一种串行通信接口。

RS-232C采用负逻辑，用-5～-15V表示逻辑“l”，用+5～+15V表示逻辑“0”。噪声容限为2V，即要求接收器能识别低至+3V的信号作为逻辑“0”，高到-3V的信号 作为逻辑“1” 。RS-232C只能进行一对一的通信，RS-232C可使用9针或25针的D型连接器，表1列出了RS-232C接口各引脚信号的定义以及9针与25针引脚的对应关系。PLC一般使用9针的连接器

表1  RS-232C接口引脚信号的定义

如图1a所示为两台计算机都使用RS-232C直接进行连接的典型连接；如图1b所示为通信距离较近时只需3根连接线。

图1  两个RS-232C数据终端设备的连接

如图2所示RS-232-C的电气接口采用单端驱动、单端接收的电路，容易受到公共地线上的电位差和外部引入的干扰信号的影响，同时还存在以下不足之处：

图2  单端驱动单端接收的电路