0[align=center]引言

可編程控制器（PLC）是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、通信技術(shù)為一體的新型自動(dòng)控制裝置。由于體積小、可靠性高以及組態(tài)靈活等優(yōu)點(diǎn)，PLC在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。將PC機(jī)與可編程控制器組合起來，充分利用PC機(jī)強(qiáng)大的人機(jī)接口功能、豐富的應(yīng)用軟件和低廉的價(jià)格來共同實(shí)現(xiàn)管理、控制一體化成為一個(gè)新的發(fā)展趨勢。本文重點(diǎn)介紹在Windows2000環(huán)境下如何利用VC來實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與三菱PLC之間的串行通訊。

1三菱PLC與計(jì)算機(jī)之間通信協(xié)議

FX2系列PLC與計(jì)算機(jī)之間的通信采用RS-232標(biāo)準(zhǔn)，其傳輸速率固定為9600bps，奇偶校驗(yàn)位采用偶校驗(yàn)。數(shù)據(jù)格式如表1所示。數(shù)據(jù)以幀為單位發(fā)送和接收。一個(gè)多字符幀由圖1所示的五部分組成，其中和校驗(yàn)值是將命令碼STX——ETX之間的字符的ASCII碼（十六進(jìn)制數(shù)）相加，取得所得和的最低二位數(shù)。STX和ETX分別表示該字符幀的起始標(biāo)起和結(jié)束標(biāo)志。

（1）起始字元（STX）：ASCII碼的起始字元STX對應(yīng)的16進(jìn)制數(shù)位0x02。無論命令信息還是回應(yīng)信息，它們的起始字元均為STX，接收方以此來判知傳輸資料的開始。

（2）命令號碼：為兩位16進(jìn)制數(shù)。所謂命令號碼是指上位機(jī)要求下位機(jī)所執(zhí)行的動(dòng)作類別，例如要求讀取或?qū)懭雴吸c(diǎn)狀態(tài)、寫入或讀取暫存器資料、強(qiáng)制設(shè)定、運(yùn)行、停止等。在回應(yīng)信息中，下位機(jī)會(huì)將上位機(jī)接收到的命令號碼原原本本的隨同其它信息一同發(fā)送給上位機(jī)。

（3）元件首地址：對應(yīng)要操作的元件的相應(yīng)的地址。如從D123單元中讀取數(shù)據(jù)時(shí)，要把它對應(yīng)的地址：0x10F6發(fā)送給PLC。

（4）元件個(gè)數(shù)：一次讀取位元件或字元件的數(shù)量。

（5）結(jié)束字元（ETX）：ASCII碼的結(jié)束字元ETX對應(yīng)的16進(jìn)制數(shù)為0x03。無論命令信息還是回應(yīng)信息，它們的結(jié)束字元均為ETX，接收方以此來判知此次通訊已結(jié)束。

（6）校驗(yàn)碼（Checksum）：校驗(yàn)碼是將STX-ETX之間的ASCII字元的16進(jìn)制數(shù)值以“LRC（LongitudinalRedundancyCheck）”法計(jì)算出1個(gè)Byte長度（兩個(gè)16進(jìn)制數(shù)值00-FFH）的校驗(yàn)碼。當(dāng)下位機(jī)接收到信息后，用同樣的方法計(jì)算出接收信息的校驗(yàn)碼，如果兩個(gè)校驗(yàn)碼相同，則說明傳送正確。

FX2系列與計(jì)算機(jī)之間的通信是以主機(jī)發(fā)出的初始命令，PLC對其做出響應(yīng)的方式進(jìn)行通信的。共有0、1、7、8四種命令，上位機(jī)實(shí)現(xiàn)對PLC的讀寫和強(qiáng)行置位。通過ENQ、ACK和NAK，上位機(jī)協(xié)調(diào)與PLC的通信應(yīng)答。

2編程口操作命令類型

串行通信是計(jì)算機(jī)與其他機(jī)器之間進(jìn)行通信的一種常用方法，在Windows操作系統(tǒng)中提供了實(shí)現(xiàn)各種串行通信的API函數(shù)。通過SC-09編程電纜或FX-232-BD通訊模塊，可以將PC機(jī)和計(jì)算機(jī)串行通信口RS-232連接起來，可以實(shí)現(xiàn)PC機(jī)對PLC的RAM區(qū)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀、寫操作。根據(jù)PLC本身所具有的特性，計(jì)算機(jī)可對PLC進(jìn)行以下4種類型的操作：

（1）位元件或字元件狀態(tài)讀操作（CMD0）；

（2）位元件或字元件狀態(tài)寫操作（CMD1）；

（3）位元件強(qiáng)制ON操作（CMD7）；

（4）位元件強(qiáng)制OFF操作（CMD8）。

3軟件編程

（1）串行通信實(shí)現(xiàn)方法

在進(jìn)行以上四種操作之前要對串行通信口進(jìn)行必要的初始化。本人采用了一個(gè)專門針對串行通信的CSerial類，并在Open函數(shù)中進(jìn)行了進(jìn)一步的完善。它由MuMegaTechnologies公司提供的一個(gè)VisualC++類，我們只要理解CSerial類種的幾個(gè)成員函數(shù)，就能很方便地實(shí)現(xiàn)串行通信了。以下是該類定義：

classCSerial

{

public:

CSerial（）;

~CSerial（）;

BOOLOpen（intnPort,intnBaud，intnParity，intnByteSize，intnStopBits）;

BOOLClose（void）;

intReadData（void*,int）;

intSendData（constchar*,int）;

intReadDataWaiting（void）;

BOOLIsOpened（void）{return（m_bOpened）;}

protected:

BOOLWriteCommByte（unsignedchar）;

HANDLEm_hIDComDev;

OVERLAPPEDm_OverlappedRead,m_OverlappedWrite;

BOOLm_bOpened;

};

①Serial::Open這個(gè)成員函數(shù)打開通信端口。帶五個(gè)參數(shù)，第一個(gè)是串口號，第二個(gè)參數(shù)是數(shù)據(jù)傳輸速率，第三個(gè)是數(shù)據(jù)效驗(yàn)方式，第四個(gè)是數(shù)據(jù)位數(shù)，第五個(gè)是數(shù)據(jù)停止位。

②Serial::Close函數(shù)關(guān)閉通信端口。

③CSerial::SendData函數(shù)把數(shù)據(jù)從一個(gè)緩沖區(qū)寫到串行端口。第一個(gè)參數(shù)是緩沖區(qū)指針，其中包含要被發(fā)送的資料；第二個(gè)參數(shù)是發(fā)送的字節(jié)數(shù)。

④CSerial::ReadData函數(shù)從斷口接收緩沖區(qū)讀入數(shù)據(jù)。第一個(gè)參數(shù)是緩沖區(qū)指針，資料將被放入該緩沖區(qū)；第二個(gè)參數(shù)緩沖區(qū)的大小。

（2）位元件或字元件狀態(tài)讀操作

操作對象元件：PLC內(nèi)部的X、Y、M、S、T、C、D元件；命令格式如表1；在發(fā)送完上述命令格式代碼后，就可以讀取PLC響應(yīng)信息了。響應(yīng)信息格式如圖2；

部分程序代碼：

BOOLCPlcComDlg::ReadPLC（char*Read,char*address,intbytes）

{

CSerialSerial;

charread_BUFFER;

if（Serial.Open（m_com,m_Buad,m_Parity,m_Byte,m_StopBites））

{

Serial.SendData（&ENQ_request,1）;//發(fā)送聯(lián)絡(luò)訊號

Sleep（100）;

Serial.ReadData（&read_BUFFER,1）;//讀取PLC響應(yīng)訊號

if（read_BUFFER==ACK）

{

//初始化變量

//發(fā)送圖2命令格式代碼

ASCII（readdatasum_check,readdata_sum）;

//將STX-ETX之間的字符相加，轉(zhuǎn)換成ASCII（十六進(jìn)制），并取和的低二位數(shù)。

if（*readdatasum_CHECK==*readdatasum_check）//和校驗(yàn)

{

//對讀出的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)換成整型數(shù)

for（intj=0;j{

for（i=j*2;iRead[i]=（Read[i]>0x39）?（Read[i]-0x41+0xA）:（Read[i]-0x30）;

Read_value[j]=（（（（（Read[j*4+2]<<4）+Read[j*4+3]））+Read[j*4+0]）<<4）+Read[j*4+1];

}

returnTRUE;

}

else

returnFALSE;

}

}

}

}

//將整數(shù)轉(zhuǎn)換成ASCII（十六進(jìn)制），并取低二位，

voidCPlcComDlg::ASCII（char*total_databytes,intread_bytes）

{

unsignedintuTmp;

uTmp=read_bytes&0x000f;

total_databytes[1]=（uTmp<10）?（uTmp+0x30）:（uTmp+0x41-0xA）;

uTmp=（read_bytes>>4）&0x000f;

total_databytes[0]=（uTmp<10）?（uTmp+0x30）:（uTmp+0x41-0xA）;

}

（3）位元件或字元件狀態(tài)寫操作

操作對象元件：PLC內(nèi)部的X、Y、M、S、T、C、D元件；命令格式如圖3所示。

程序代碼（略）。

（4）位元件強(qiáng)制ON操作

操作對象元件：PLC內(nèi)部的X、Y、M、S、T、C元件；命令格式如圖4所示。

部分程序代碼如下：

voidCPlcComDlg::ForceOnOpreation（char*Address）

{

CSerialSerial;

charread_BUFFER;

CStringstrtemp;

if（Serial.Open（m_com,9600））

{

Serial.SendData（&ENQ_request,1）;

Sleep（100）;

Serial.ReadData（&read_BUFFER,1）;

if（read_BUFFER==ACK）

{

//初始化變量

//發(fā)送圖4命令格式代碼

ASCII（Sum_Check,sum）;//將STX-ETX之間的字符相加，轉(zhuǎn)換成ASCII（十六進(jìn)制），并取和的低二位數(shù)

for（i=0;i<2;i++）

Serial.SendData（&Sum_Check[i],1）;//和校驗(yàn)

Sleep（100）;

Serial.ReadData（&read_buffer,1）;

if（read_buffer==ACK）

returnTRUE;

else

returnFALSE;

}

}

}

（5）位元件強(qiáng)制OFF操作

操作對象元件：PLC內(nèi)部的X、Y、M、S、T、C元件；命令格式如圖5所示。

4實(shí)時(shí)通訊控制界面

本程序能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程控制FX系列PLC的運(yùn)行。能讀取位元件的當(dāng)前狀態(tài)，以及對它們置位和復(fù)位。能夠讀取字元件的值和往字元件寫值。并能自動(dòng)連續(xù)讀取單個(gè)字元件的值。

圖6通訊界面

5結(jié)論

本程序?qū)崿F(xiàn)了上位機(jī)對三菱PLC的實(shí)時(shí)監(jiān)控，傳送數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，這種通信方法不僅成本低，而且簡單、穩(wěn)定、實(shí)用性強(qiáng)。