三菱fx系列plc通信

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1、第6章 三菱FX2系列PLC的通信,本章要求 本章主要介绍了PLC通信的基础知识和基本实现方法。同时以三菱FX2系列PLC为例，分别介绍了在DOS和Windows平台下，三菱MELSEC MEDOC和 SWOPC-FXGP/WIN-C上位编程与通信软件的使用。,6.1 PLC通信概述,只要两个系统之间存在着信息的交换，那么这种交换就是通信。PLC与计算机，PLC与外围设备，PLC与PLC之间的通信统称为PLC通信。 6.1.1 通信系统 图6.1通信系统的组成，硬件：发送设备、接收设备、控制设备和通信介质等。软件：通信协议和通信软件,发送设备在发送数据的同时，也可接收来自其它设备的信息。同样的

2、，接收设备在接收数据的同时，也可发送反馈信息。控制设备按照通信协议和通信软件的要求，对发送和接收之间进行同步的协调，确保信息发送和接收的正确性和一致性。通信介质是数据传输的信道。通信协议的作用主要是规定各种数据的传输规则，更有效率地利用通信资源，保持通信的顺畅。收发双方都必须严格遵守通信协议的各项规定。通信软件则是人与通信系统之间的一个接口，使用者可以通过通信软件了解整个通信系统的运作情况，进而对通信系统进行各种控制和管理。,6.1.1 通信系统 2,6.1.2 通信方式 3,数据传输方式：并行通信和串行通信。 并行通信特点：将多个数据位同时进行传输，传输的数据有多少位，就相应地有多少根传输线

3、。并行通信的速度快，但传输位数增多，电路复杂程度也增加，成本上升，并行通信适合于短距离的数据通信。在图6.2中一个8位数据，只要一个时钟周期就可从发送设备传送到接收设备。,6.1.2 通信方式 4,串行通信特点：多位数据在一根数据线上顺序进行传送，其速度比并行通信要慢。电路简单，适合多数位、长距离通信。图6.3中8位数据，先做并/串转换，后用8个时钟周期（T1T8）将其全部发送至接收设备；接收设备每个时钟周期接收到1位数据，8个时钟周期才接收完，经串/并转换，完成了8位数据的传输。,6.1.2 通信方式 5,串行通信中发送设备与接收设备间要同步，否则会导致通信失败。它可分为同步和异步两种。异步

4、串行通信：传输数据常以字节为单位分组，每组数据前后分别加一位起始位和停止位（还可增加），可在停止位前加一位校验位。这组数据称为一帧。,6.1.2 通信方式 6,串行通信按传输方向，可分为单工、半双工和全双工三种。 异步串行通信传输效率低，同步串行通信不再以字节为单位，而是以数据块（多个字节构成）为单位，在每个块前后加上起始位和停止位，减少了额外数据，提高了传输效率。同步通信方式的软硬件的复杂程度也随之上升，价格比较昂贵，只用在传输速率要求较高的系统中。PLC通信通常采用异步串行通信的方式。,6.1.3 PLC使用的通信介质和接口标准 1,PLC通信多采用有线介质：双绞线、同轴电缆、光纤。介质要

5、求：抗干扰性高，传输速度较快，性价比。双绞线和同轴电缆符合这些要求，适合PLC通信的特点。 1RS-232C接口标准 RS-232C接口标准：标准的25针D型连接器。其管脚定义如表6.1所示。 RS-232C由美国电子工业协会EIA于62年公布, 规定了通信系统间数据交换方式，电气传输标准，收发双方通信协议的标准。RS-232C规定， 1电平：-5V -15V； 0电平：+5V+15V。 由于电平相差很大，因此抗干扰能力较强。,2,6.1.3 PLC使用的通信介质和接口标准 2,最简单的通信，只要用到3个管脚，TXD、RXD和地，常采用9针连接器。,2,6.1.3 PLC使用的通信介质和接口标

6、准 3,波特率的定义：每秒传输的位数，单位是bps（bit per second）。波特率有300、600、19200bps等几种。 RS-232C缺点：传输距离不大，传输速率较低，抗共模干扰能力较差等。为此，EIA推出RS-422A接口标准。 2RS-422A接口标准 在RS-232C的25个引脚基础上，增加到了37个引脚，从而在功能上比RS-232C多了10种新功能。 RS-422A与RS-232C的区别：使用+5V作为工作电压，采用了差动收发的方式。差动收发需要一对平衡差分信号线，逻辑“1”和逻辑“0”是由两根信号线之间的电位差来表示的。因此，相比RS-232C的单端收发方式来说，RS-

7、422A在抗干扰性方面得到了明显的增强。,6.1.3 PLC使用的通信介质和接口标准 4,3RS-485A接口标准 跟RS-422A基本一样，区别：RS-485A的工作方式是半双工，而RS-422A则是全双工。 全双工：可以同时进行数据的发送和接收； 半双工：在同一时刻，要么只能发送数据，要么只能接收数据，两者不能同时进行。 RS-422A需要有两对平衡差分信号线，而RS-485A只需要一对。RS-485A与RS-422A一样，都是采用差动收发的方式，而且输出阻抗低，无接地回路等问题，所以它的抗干扰性也相当好，传输速率可以达到10Mbps。 6.1.4 通信协议 为了保证收发各方通信的准确和畅

8、通，类似于同交通,6.1.4 通信协议 2,规则用来规范交通行为一样，在通信系统中用通信协议来规范收发各方通信行为。 国际标准化组织和其它专业团体制定了许多已被人们普遍接受和广泛使用的通信协议。 也可制定自己的通信协议，用比较简单且合理有效的方式来管理参与通信的各方。 6.2 PLC通信的实现 PLC厂家为PLC配备了专用的通信接口和通信模块，以方便与上位机进行通信，以及PLC相互之间进行通信。 6.2.1 PLC与计算机之间的通信 1 系统参数由PLC发送给上位机，然后上位机对数据经过分析、加工处理后，回显给操作者，操作者再将需要,6.2.1 PLC与计算机之间的通信 1,执行的命令输入到上

9、位机，由上位机回传给PLC。上位机通常都是通用计算机，主要完成数据传输、处理、显示和打印，监视工作状态，网络通信和编制PLC程序。而PLC仍然是面向现场和设备，进行实时控制。 1通信接口与模块 小型PLC上都有RS-422A或RS-232C的通信接口，而在中大型的PLC上都有专用的通信模块。PLC与上位机的连接可以直接使用适配电缆，如图6.8所示。,6.2.1 PLC与计算机之间的通信 2,当PCL上的通信接口是RS-422A时，必须在PLC与计算机之间加一个RS-232C与RS-422A的接口转换器，以实现通信。RS-232C采用的接口转换模块FX-232ADP是一种以无规约方式与各种RS-

10、232C设备进行数据交换的适配器。FX-232ADP转换模块与PLC连接好后，根据特殊寄存器D8120的设置来交换数据。PLC的RS指令可以设置交换数据的点数和地址。 2通信协议 FX2系列PLC与计算机之间的通信采用的是RS-232C标准，数据交换方式是字符串的ASCII码。每笔数据的长度可在通信前设定。 例如，要将数据字符“0”发送给接收方，数据交换方式,13,6.2.1 PLC与计算机之间的通信 3,定义为10位数据长度，其中，1位起始位，7位数据位， 1位奇校验位，和1位停止位，传送字符“0”的格式如图6.9所示。 先传送起始位，然后是字符“0”的7位ASCII码，并且先传ASCII码

11、的低位。因为字符“0”的ASCII码是“011 0000”，所以传送的码流是“0000 110”。跟在字符“0”后面的是奇校验位，最后是停止位。,6.2.1 PLC与计算机之间的通信 4,上面介绍了单个命令字符的收发协议，接下来再对PLC与计算机之间的帧传送格式做个简单的介绍。 PLC与计算机之间大量数据的传输是以帧为单位，每帧包含了多个字符数据以及若干个命令字符。图6.10给出了一个多字符帧的组成示意图。 此多字符帧以STX开头，ETX结尾，多个字符数据被包含在两者之间。STX后面紧跟的是一个命令字符，它的十六进制码是30H，表示这是一个读命令（CMD0）。,图6.10 计算机从Y0读取2个

12、字节的多字符帧,6.2.1 PLC与计算机之间的通信 5,读命令后面的四个字符“00A0”代表了PLC输出线圈Y0的首地址，首地址后面的两个字符“02”表示所要读取字节的个数。在这个例子中是要读取两个字节的数据（Y0到Y7以及Y10到Y17）。在ETX后面的是两个字节长度的校验和，校验和的计算是从读命令（CMD0）到ETX之间的所有字符和的最低八位，包括读命令和ETX字符。在这个例子中，校验和的计算应该如下所示： 30H + 30H + 30H + 41H + 30H + 30H + 32H + 03H = 166H，最低八位是66H。所以最后两个字节的校验和应该是“66”，用ASCII码表示

13、就是“36H 36H”。 3通信操作 除了数据格式的设定之外，还有其它一些通信参数需要,6.2.1 PLC与计算机之间的通信 6,通信之前进行设置。双方必须对通信参数进行约定，包括波特率、起始位、停止位和奇偶检验位，都可以在数据寄存器D8120中进行设置。设置方法如表6.3。由上表可知，如果要传送的数据长度是7位，有1位起始位和1位停止位，为奇校验，波特率为9600bps，则D8120的低八位可设置为：82H=1000 0010B。 注意：双方参数设置要一致，否则会导致通信失败。,6.2.2 PLC与PLC之间的通信 1,对于多控制任务的复杂控制系统，多采用多台PLC连接通信来实现。这些PLC

14、有各自不同的任务分配，进行各自的控制，同时它们之间又有相互联系，相互通信达到共同控制的目的。PLC与PLC之间的通信，常称之为同位通信。 1通信系统的连接 PLC与PLC间通信，只能通过专用的通信模块来实现,如光纤并行通讯适配器FX2-40AP和双绞线并行通讯适配器FX2-40AW。它们可方便地实现两台PLC间的通信。 单级系统:一台PLC只连接一个通信模块，并且通过连接适配器将两台PLC或两台以上的PLC进行连接，以实现相互间进行通信的系统。图6.11是两台PLC通过通讯适配器进行互联并行运行的示意图。,2,6.2.2 PLC与PLC之间的通信 2,如果一台PLC连接了多个通信模块，然后通过

15、多个通信模块与多台PLC进行互联，由此所组成的通信系统被称之为多级系统。多级系统中的各级之间相互独立，不受限制，也不存在上、下级的关系，最多可以有四级通信系统组成。,23,6.2.2 PLC与PLC之间的通信 3,多级PLC连接组成多级系统的示意图如图6.12所示。,6.2.2 PLC与PLC之间的通信 4,大规模控制中常采用单级或多级通信系统，它们在通信中不占用I/O点数，只要在辅助继电器、数据寄存器中专门开辟一块地址区域，按特定编号分配给各PLC。对某些地址区域来说，有些PLC对其是只写的，而另一些对其是只读。各组件间状态信息就可以进行互换，通过不同的状态就可以相应地控制本身软组件的状态，

16、从而达到了通信的目的。 由此可见，对于任何一台互联中的PLC的操作，相当于独立操作一台普通的PLC，没有增加互联后的操作复杂度。由于存在这种状态信息的交换，使得任何一台PLC都可以对其它PLC上的组件进行控制，从而拓展了单台PLC的控制范围和能力。,2通信系统的操作 主站和从站间的通讯可以是100/100点的ON/OFF信号和10字/10字的16位数据。用于通信的辅助继电器是M800M999，数据寄存器是D490D509。 在图6.11中，如果主站想要将某些输入的ON/OFF状态让从站知道，可以将这些ON/OFF状态存放到辅助继电器M800M899中。同样的，从站可以将传送给主站的ON/OFF状态存放到辅助继电器M900M999中。 看如图6.13例子。主站输入线圈X000X007状态相应传送到辅助继电器M800M807，从站在M800M807中读这些状态，然后将其输出到Y000Y007。主站中D0和D2的和被存放在数据寄存器D490中，从站读后，,6.2.2 PLC与PLC之间的通信 5,20,6.2.2 PLC与PLC之间的通信 6,将其与1