VC環(huán)境下三菱PLC與微機(jī)的串行通信

1、VC環(huán)境下三菱PLC與微機(jī)的串行通信     摘  要：主要介紹三菱FX系列PLC與上位機(jī)之間的通訊協(xié)議，并采用CSerial類來實(shí)現(xiàn)串行通信，本文給出了程序設(shè)計(jì)方法和部分源代碼。關(guān)鍵字：串行通信  PLC  CSerial0       引言可編程控制器（PLC）是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)、通信技術(shù)為一體的新型自動控制裝置。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

2、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Windows 2000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STXETX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

3、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。 圖1 數(shù)據(jù)幀格式                         (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)

4、   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

5、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（Longitudinal Redundancy Check）”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

6、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)  

7、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MuMega Technologies公司提供的一個(gè)Vi

8、sual C+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：class CSerialpublic:       CSerial();       CSerial();       BOOL Open( int nPort , int nBaud，int nParity，int nByteSize，int nStopBits );   &#

9、160;   BOOL Close( void );       int ReadData( void *, int );       int SendData( const char *, int );       int ReadDataWaiting( void );       BOOL IsOpened( void ) retu

10、rn( m_bOpened ); protected:       BOOL WriteCommByte( unsigned char );       HANDLE m_hIDComDev;       OVERLAPPED m_OverlappedRead, m_OverlappedWrite;       BOOL m_bOpened; &#

11、160;   Serial: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。     Serial:Close函數(shù)關(guān)閉通信端口。     CSerial: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)。     CSerial:ReadData函數(shù)從斷口接收緩沖區(qū)讀入數(shù)據(jù)。第一個(gè)參

12、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； 圖2 響應(yīng)信息格式部分程序代碼：BOOL CPlcComDlg:ReadPLC(char *Read, char *address, int bytes)       CSerial Serial;       char read_B

13、UFFER;       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      &#

14、160;       Sleep(100);              Serial.ReadData(&read_BUFFER,1);/讀取PLC響應(yīng)訊號              if(read_BUFFER=ACK)    &

15、#160;                              /初始化變量                    

16、; /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)

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

18、60;                                  for(int j=0;j<bytes/2;j+)            

19、60;                                                  &#

20、160;              for(i=j*2;i<j*2+4;i+)                                 

21、         Readi=(Readi>0x39)?(Readi-0x41+0xA):(Read i-0x30);                                 

22、         Read_valuej=(Read j*4+2<<4)+Read j*4+3)+Read j*4+0)<<4)+Read j*4+1;                            

23、0;                                         return TRUE;        &#

24、160;                                               else   &#

25、160;                               return FALSE;                  

26、;                        /將整數(shù)轉(zhuǎn)換成ASCII（十六進(jìn)制），并取低二位，void CPlcComDlg:ASCII(char *total_databytes, int read_bytes)       unsigned int uTmp;     

27、  uTmp=read_bytes & 0x000f;        total_databytes1=(uTmp<10)?(uTmp+0x30):(uTmp+0x41-0xA);        uTmp=(read_bytes>>4) & 0x000f;       total_databytes0=(uTmp<10)?(uTmp+0x30):(uTmp+0x41-

28、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。圖3 位元件或字元件寫操作 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。圖4 位元件強(qiáng)制ON操作 部分程序代碼如下：       void CPlcComDlg:ForceOnOpreation(char *Address)  

29、60;    CSerial Serial;       char read_BUFFER;       CString strtemp;       if(Serial.Open(m_com,9600)                &#

30、160;    Serial.SendData(&ENQ_request,1);              Sleep(100);              Serial.ReadData(&read_BUFFER,1);      

31、        if(read_BUFFER=ACK)                          /初始化變量               &

32、#160;     /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+)         

33、0;                  Serial.SendData(&Sum_Checki,1);/和校驗(yàn)                     Sleep(100);          &#