zcb198814
級(jí)別: 探索解密
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PLC以卓越的可靠性和方便的可編程性廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域。實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與PLC通信的目的是為了向用戶提供諸如工藝流程圖顯示、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)畫面顯示、報(bào)表顯示、窗口技術(shù)等多種功能,為PLC提供良好的人機(jī)界面。本文詳細(xì)介紹了FX系列PLC的通信協(xié)議,并在Windows環(huán)境下,使用易語言開發(fā)通信程序,實(shí)現(xiàn)了PC機(jī)與FX系列PLC之間的串行通信。本文對(duì)FX系列PLC的通信協(xié)議進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,并以易語言為開發(fā)工具實(shí)現(xiàn)了PC機(jī)與FX系列PLC的串行通信。 1 前言 PLC以卓越的可靠性和方便的可編程性廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域。實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與PLC通信的目的是為了向用戶提供諸如工藝流程圖顯示、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)畫面顯示、報(bào)表顯示、窗口技術(shù)等多種功能,為PLC提供良好的人機(jī)界面。本文詳細(xì)介紹了FX系列PLC的通信協(xié)議,并在Windows環(huán)境下,使用易語言開發(fā)通信程序,實(shí)現(xiàn)了PC機(jī)與FX系列PLC之間的串行通信。 2 PC機(jī)與PLC實(shí)現(xiàn)通信的條件 帶異步通信適配器的PC機(jī)與PLC只有滿足如下條件,才能互聯(lián)通信: (1)帶有異步通信接口的PLC才能與帶異步通信適配器的PC機(jī)互聯(lián)。還要求雙方采用的總線標(biāo)準(zhǔn)一致,否則要通過“總線標(biāo)準(zhǔn)變換單元”變換之后才能互聯(lián)。 (2)雙方的初始化,使波特率、數(shù)據(jù)位數(shù)、停止位數(shù)、奇偶校驗(yàn)都相同。 (3)要對(duì)PLC的通信協(xié)議分析清楚,嚴(yán)格地按照協(xié)議的規(guī)定及幀格式編寫PC機(jī)的通信程序。PLC中配有通信機(jī)制,一般不需用戶編程。 3 PC機(jī)及與FX系列PLC的串行通訊 3.1 硬件連接 PC機(jī)與FX系列PLC不能直接連接,要經(jīng)過FX-232AW單元進(jìn)行RS232C/RS-422的變換,下圖表示了它們之間的連接關(guān)系: 3.2 FX系列PLC的通信協(xié)議 在PC機(jī)中必須依據(jù)互聯(lián)的PLC的通信協(xié)議來編寫通信程序,因此先介紹FX系列PLC的通信協(xié)議。 (1)數(shù)據(jù)格式 FX系列PLC采用異步格式,由1位起始位、7位數(shù)據(jù)位、1位偶校驗(yàn)位及1位停止位組成,波特率為9600bps,字符為ASCII碼。格式如下: (2)通信命令 FX系列PLC有4個(gè)通信命令,它們是讀命令、寫命令、強(qiáng)制通命令、強(qiáng)制斷命令,如下表所示。表中X—輸入繼電器;Y—輸出繼電器;M—輔助繼電器;S—狀態(tài)元件;T—定時(shí)器;C—計(jì)數(shù)器;D—數(shù)據(jù)寄存器。 (3)通信控制字符 FX系列PLC采用面向字符的傳輸規(guī)程,用到5個(gè)通信控制字符,如下表所示。 *當(dāng)PLC對(duì)PC機(jī)發(fā)來的ENQ不理解時(shí),用NAK回答。 (4)報(bào)文格式 PC機(jī)向PLC發(fā)送的報(bào)文格式如下: 其中STX為開始標(biāo)志:02H;ETX為結(jié)束標(biāo)志:03H;CMD為命令的ASCII碼;SUMH,SUML為從CMD到ETX按字節(jié)求累加和,溢出不計(jì)。由于每字節(jié)十六進(jìn)制數(shù)變?yōu)閮勺止?jié)ASCII代碼,故校驗(yàn)和為SUMH與SUML。 數(shù)據(jù)段格式與含義如下: *寫命令的數(shù)據(jù)段有數(shù)據(jù),讀命令的數(shù)據(jù)段則無數(shù)據(jù)。 讀/寫字節(jié)數(shù)為01H~40H(1~64)個(gè)。 PLC向PC機(jī)發(fā)送的應(yīng)答報(bào)文格式如下: *對(duì)讀命令的應(yīng)答報(bào)文數(shù)據(jù)段為要讀取的數(shù)據(jù),一個(gè)數(shù)據(jù)占兩個(gè)字節(jié),分上位下位: 對(duì)寫命令的應(yīng)答報(bào)文無數(shù)據(jù)段,而用ACK及NAK作為應(yīng)答內(nèi)容。 (5)傳輸過程 PC機(jī)與FX系列PLC之間采用應(yīng)答方式通信,傳輸出錯(cuò)則組織重發(fā)。其傳輸過程如下: PLC根據(jù)PC機(jī)的命令,在每個(gè)循環(huán)掃描結(jié)束處的END語句后組織自動(dòng)應(yīng)答,無需用戶在PLC一方編寫程序。 4 利用易語言編寫通信程序 下面以一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來說明編寫通信程序的要點(diǎn)。假設(shè)PC機(jī)要求從PLC中讀入從D123開始的4個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)(D123,D124),其傳輸應(yīng)答過程及報(bào)文如下(圖略可向作者索。 命令報(bào)文中10F6H為D123的地址,04H表示要讀入4個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。校驗(yàn)和SUM=30H+31H+30H+46H+36H+30H+34H+ 03H=174H,溢出部分不計(jì),故SUMH為'7',SUML為‘4’,相應(yīng)的ASCII碼為“37H”,“34H”。應(yīng)答報(bào)文中4個(gè)字節(jié)的十六進(jìn)制數(shù),其相應(yīng)的ASCII碼為8?jìng)(gè)字節(jié),故應(yīng)答報(bào)文長(zhǎng)度為12個(gè)字節(jié)。 根據(jù)PC機(jī)與FX系列PLC的傳輸應(yīng)答過程編制出如下所示的通信程序流程圖略。 利用VB的MSComm控件,按照流程圖可以編寫如下通信程序?qū)崿F(xiàn)PC機(jī)與FX系列PLC之間的串行通信以完成數(shù)據(jù)的讀取。MSComm控件可以采用輪詢或事件驅(qū)動(dòng)的方法從端口獲取數(shù)據(jù)。在這個(gè)例子中使用了輪詢方法。 (1)通信口初始化 端口1.端口號(hào)=1 端口1.波特率=9600 端口1.數(shù)據(jù)位數(shù)=7 端口1.奇偶校檢方案=2 端口1.停止位=1 端口1.啟動(dòng)() (2)請(qǐng)求通信與確認(rèn) Private Function MakeHandShaking() As Boolean Dim InPackage As String MSComm1.OutBufferCount = 0 MSComm1.InBufferCount = 0 MSComm1.Output = Chr(&H5) Do DoEvents Loop Until MSComm1.InBufferCount = 1 InPackage = MSComm1.Input If InPackage = Chr(&H6) Then MakeHandShaking = True Else MakeHandShaking = FalseEnd If End Function (3)發(fā)送命令報(bào)文 Private Sub SendFrame() Dim OutString As String MSComm1.OutBufferCount = 0 MSComm1.InBufferCount = 0 OutStrin = Chr(&H2)+″0″+″10F604″+Chr(&H3)+″74″ MSComm1.Output = OutString End Sub (4)讀取應(yīng)答報(bào)文 Private Sub ReceiveFrame() Dim InString As String Do DoEvents Loop Until MSComm1.InBufferCount = 12 InString = MSComm1.Input End Sub 5 結(jié)束語 以本文所述機(jī)制編寫的通信程序已成功用于以FX2N型PLC作為主控制器的高層建筑玻璃幕墻清洗機(jī)器人系統(tǒng)中,通過該通信程序,實(shí)現(xiàn)了PC機(jī)對(duì)PLC的監(jiān)視和控制。同時(shí),本程序?qū)Γ校脵C(jī)與其它型號(hào)PLC之間的通信也有一定的借鑒意義。 |
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