00FFBW0M000001000FFBW0M000101100FFBW0M000201100FFBW0M000301000FFBW0M000401100FFBW0M000501100FFBW0M0005010- Page 1- PLC 計算機通訊 三菱 FX 系列PLC 與計算機無協議通訊 云南省電子信息技工學校 王波 摘 要 本文主要通過介紹 PLC 通訊的意義和三菱 FX 系列 PLC 的四種通訊方式，并 重點介紹 FX 系列 PLC 與計算機無協議通訊，主要從無協議通訊的硬件、配線、 數據寄存器設置、PLC 與計算機無協議通訊的指令用法、PLC 程序編寫和計算機 VB 程序的編寫來說明無協議通訊的過程和一般方法。 關鍵詞 PLC 通訊 無協議通訊 寄存器 VB 232 485 求 和 校 驗 Abstract My dissertation introduces the significance of PLC communications and the four means of communication of Mitsubishi FXs PLC, And highlights the no protocol communications of FX series PLC and computer, no protocol communications hardware, wiring, Register data set, and the usage of command about no protocol communications, How to write PLC program and computer VB program to illustrate the process of no protocol communications and general method. key words PLC communications no protocol communications Register VB 232 485 Sum check 1 - Page 2- PLC 計算機通訊 前 言 PLC 問世時間不長，但是隨著微處理器的出現，大規模，超大規模集成電路 技術的迅速發展和數據通訊技術的不斷進步，PLC 得到了迅速的發展；PLC 以 高可靠性、豐富的 I/O 接口模塊、采用模塊化結構、編程簡單易學、安裝簡單、 維修方便等優點在自動控制領域從出現到大面積推廣到逐步取代繼電器控制。 隨 PLC 的發展到上世紀 90 年代出現了 PLC 通訊，PLC 不再是孤立的 PLC， PLC 可以相互協作共同完成較大的任務，同時也出現了 PLC 和計算機的通訊， PLC 可以和計算機之間相互交換數據，可以通過計算機來控制 PLC，通過 PLC 把工廠實時數據傳輸到計算機達到計算機對控制過程的監控實現組態控制，讓決 策者更快更好的掌握工廠數據和市場數據做出正確的決策，使公司在激烈的市場 競爭中立于不敗之地。那么 PLC 到底怎么和計算機通訊呢，要實現 PLC 和計算 機之間通訊要些什么硬件和軟件呢，要如何來組織硬件、怎么編寫軟件呢？本文 作者擬就這些問題以三菱公司 FX 系列的 PLC 和計算機無協議通訊為例來闡述 PLC 和計算機的通訊。 2 - Page 3- PLC 計算機通訊 目錄 一、 PLC通訊問題提出- 4 1、 PLC通訊的應用使PLC能處理更大的控制系統 - 4 2、PLC通訊的應用可以節省PLC的輸入輸出點- 4 3、PLC通訊的應用使PLC作為計算機的一個控制對象（執行機構），讓PLC可以處理更復雜的系 統- 5 4、PLC通訊的應用使工業組態控制成為可能- 5 5、PLC通訊的應用使PLC的遠程控制成為可能- 5 二、FX系列PLC通訊概述 - 6 1、N：N網絡- 6 2、并行連接- 6 3、RS協議連接- 7 4、計算機無協議連接 - 7 三、FX系列PLC和計算機無協議通訊硬件組成 - 7 1、計算機通過 232 口和PLC通過 232 模塊連接- 8 2、計算機通過 232 口和PLC通過 485 模塊的連接- 8 四、FX系列PLC和計算機無協議通訊PLC軟元件分配和控制命令- 9 1、PLC軟元件分配- 9 2、PLC控制命令-10 五、FX系列PLC和計算機無協議通訊寄存器設置和PLC程序的編寫-12 1、無協議通訊主要數據寄存器設置 -12 2、PLC程序編寫-14 六、FX系列PLC和計算機無協議通訊計算機程序編寫 -15 1、計算機與PLC通訊控制信號代碼-15 2、求和校驗碼-15 3、計算機程序編寫 -16 七、FX系列PLC和計算機無協議通訊總體構成 -23 結束語-24 參考文獻-24 3 - Page 4- PLC 計算機通訊 一、 PLC 通訊問題提出 可編程控制器PLC 是一種數字運算操作的電子系統，專為在工業環境應 用而設計的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內部存儲程序，執行邏輯 運算, 順序控制，定時，計數與算術操作等面向用戶的指令，并通過數字或 模擬式輸入/ 輸出控制各種類型的機械或生產過程。PLC 自問世以來經過數 十年的發展到現在已經具備高可靠性、豐富的I/O接口模塊、采用模塊化結 構、編程簡單易學、安裝簡單、維修方便等優點。近年來為適應工業控制的 要求，特別是生產流水線的要求，PLC 出現了通訊功能，通訊功能的出現大 大提高了PLC的應用范圍和功能，主要有以下幾個方面： 1、 PLC通訊的應用使PLC能處理更大的控制系統 在沒有出現 PLC 通訊之前 PLC 只是作為一個單獨的控制元器件控制一個 簡單的系統，如果是系統復雜那么就要更換高檔次的 PLC 去控制。有了 PLC 的通訊就變得方便多了，可以用檔次不高具備通訊功能的PLC組合成一個網 絡共同去完成系統的控制，特別是對那些分散的系統各個點的控制不復雜， 但要求各點間有數據交換，并根據相應的數據協同控制的大系統用PLC的通 訊功能就容易處理了。 2、PLC通訊的應用可以節省PLC的輸入輸出點 PLC 的性能指標中輸入輸出點的數目是 PLC 的一個重要性能指標，擴展 輸入輸出點的價格也是比較貴的，PLC通訊的應用可以節省PLC輸入輸出點， 在分散的系統中并不是每個點上PLC的輸入輸出點都會被用完，有的很少有 的很多，如果要擴展可以用相對比較空閑的點上的PLC的點來擴展相對應用 較多點上的PLC的輸入輸出點，并通過通訊使他們協調工作，猶如在同一臺 PLC 上擴展一樣；在和計算機通訊的 PLC 系統中還可以利用計算機的鼠標鍵 盤輸入來的數據作為PLC的輸入點，還可以把其他設備輸入給計算機的數據 也通過PLC和計算機通訊傳給PLC，還可以把Internet上傳給計算機的數據 也通過 PLC 和計算機通訊傳給 PLC，這樣一來 PLC 的輸入點和輸出點就可以 4 - Page 5- PLC 計算機通訊 節省，甚至可以把PLC的輸入點都省去。 3、PLC通訊的應用使PLC作為計算機的一個控制對象（執行機構），讓PLC可以 處理更復雜的系統 計算機和 PLC 比較可以知道計算機的處理能力要比 PLC 強很多陪，但價 格來看計算機又比PLC便宜的多，就目前市場上淘汰的計算機的處理能力都 要比現在的中型PLC能力強。利用PLC和計算機通訊可以比較復雜的計算、 數據庫等PLC處理不了的問題留給計算機處理，計算機處理好之后把結果通 通通訊傳給PLC讓PLC去執行結果。這樣PLC就變成了計算機的執行機構， 還可以大大方便非自動控制專業的能夠編寫計算機程序的人根據自己的要 求來改變控制過程。 4、PLC通訊的應用使工業組態控制成為可能 很多時候我們都希望從計算機的顯示器上看到整個系統的運行過程，當 發生故障的時候也可以明確的被標記出來實現組態控制，我們通過PLC和計 算機的通訊可以把計算機的數據和PLC的數據相互交換，在計算機上通過可 視化的編程軟件編寫程序，以圖形界面的形式直觀的反映PLC的軟元件實時 情況從而來反映整個控制系統的情況，并對系統的數據保存、分析、報警。 5、PLC通訊的應用使PLC的遠程控制成為可能 目前能和Internet連接的PLC價格都比較高，用的也不是太多，但是計 算機和 Internet 的連接卻是很簡單價格也便宜，我們可以把計算機接入 Interne，計算機和 PLC 通過通訊相接，這樣我們就可以在能接入 Internet 的任何一個地方對PLC進行控制，控制整個生產過程，掌握實時的數據作出 正確的決策。 從上面幾個方面我們可以看出，PLC的通訊必將是PLC的一個新的發展方向， 也必將得到大范圍的推廣。 5 - Page 6- PLC 計算機通訊 二、FX 系列 PLC 通訊概述 三菱FX 系列PLC 通訊有N ：N 網絡（N ：N Network ）,并聯連接（Parallel Link）,RS 協議連接(RS Link)和計算機無協議連接(NO Protocol Communication)。 1、N：N網絡 N:N 網絡主要是通過485 模塊把 8 臺內的FX 系列的PLC 連接成一個網 絡，有one pair 和two pair 兩種配線，通過共享存儲單元的形式來相互交換 數據；主要設置的數據寄存器有 M8038 ，D8176 站號；D8177 從站個數設 置（只有主站設置）；D8178 公共數據寄存器范圍設置（只有主站設置），根 據PLC 的不同共享的存儲單元也不相同；D8179 通訊等待時間設置（只有主 站設置）主站與從從站通訊等待時間通常為010，缺省為 10，如果超過 這個時間則通訊錯誤；D8180 通訊超時時間設置（只有主站設置）主站與從 從站通訊時間通常為5255，缺省為5，如果超過這個時間則通訊錯誤。 2、并行連接 并行連接是兩臺同型號的FX 系列的PLC 通過485 模塊采用one pair 或者 two pair 的配線連接起來，也是通過共享存儲單元的形式實現數據的交換， 但共享的范圍要比N:N 網絡要多要快，有普通模式和高速模式，主要設置的 數據寄存器有： M8070 并行通訊主站驅動 M8071 并行通訊從站驅動 M8072 當PLC 作并行通訊時為ON “并行通訊標志” M8073 并行通訊中M8070 和M8071 設置錯誤標志，錯誤是為ON 6 - Page 7- PLC 計算機通訊 M8162 并行通訊高速模式，兩字節讀寫 M8070 并行通訊看門狗時間，默然為500MS 3、RS協議連接 RS協議通訊是通過計算機、打印機等的232口和PLC通過232BD模塊連接， 并通過RS指令達到通訊的目的，主要設置的數據寄存器有： D8120設置數據長度，校驗，停止位，波特率設置等； M8122 RS-數據傳送標志，OFF: 不傳送，ON: 傳送，RS-數據被傳送時有效. M8123 結束接收數據，OFF: 未結束， ON: 結束接收數據，RS-數據接收完時有 效。 4、計算機無協議連接 計算機無協議鏈接是計算機通過232口和PLC的232模塊連接通訊，這樣一 臺計算機可以控制一臺 PLC，如果計算機通過 232 口，中間經過 232485 的模 塊 485PCIF 再和 PLC 通過 485 模塊連接就可以一臺計算機控制 16 臺 PLC。具 體過程后面講述。 三、FX 系列 PLC 和計算機無協議通訊硬件組成 FX系列PLC和計算機無協議通訊有兩種方式，硬件組成如下： 7 - Page 8- PLC 計算機通訊 1、計算機通過232口和PLC通過232模塊連接 使用的硬件有計算機（帶232口）一臺，FX系列PLC一臺（FX2N、FX0N、 FX2C 等），PLC 相對應的 232 模塊一個，比如 FX2N 的 PLC 采用 232BD 模塊，FX0N 的 PLC采用FX0N-232ADP等，注意232傳輸距離不超過15米。 計算機 FX PLC232模塊 TXD（SD） 3 RD（RXD） 2 RXD（RD） 2 SD（TXD） 3 SG 5 SG 5 2、計算機通過232口和PLC通過485模塊的連接 使用的硬件有計算機（帶 232 口）一臺，FX 系列 PLC（FX2N、FX0N、 FX2C 等）16臺以內型號主要有FX2N，FX0N，FX1N等；232電平轉485電平的模塊485PC IF 一個，每臺 PLC 配置一個 485 模塊，根據具體的 PLC 來選擇 485 模塊，比 如FX2N的PLC選擇FX2N485BD，FX0N的PLC選擇FX0N485ADP等。通訊距離 計算機 232 口到 485PCIF 應小于 15 米，各 PLC 通過 485 模塊連接不超過 500 米。PLC和PLC之間通過485模塊連接使用one pair 配線和N：N網絡相同。 8 - Page 9- PLC 計算機通訊 四、FX 系列 PLC 和計算機無協議通訊 PLC 軟元件分配和控制命令 1、PLC軟元件分配 1）位元件 PLC型號 使用命令 元件 FX0N FX1S FX,FX2C FXIN FX2N,FX2NC BR,BW,BT WR,WW,WT 輸入繼電器 X0000- X0000- X0000- X0000- X0000- X0177 - X0337 - X0267 X0177 X0177 輸出繼電器 Y0000- Y0000- Y0000- Y0000- Y0000- Y0177 Y0015 Y0337 Y0177 Y0267 可以使用 輔助繼電器 M0000M0511 M0000M1535 M0000- M3071 可以使用 狀態寄存器 S0000-S0127 S0000S0999 特殊功能繼 M8000M8254 M8000M8255 電器 時間繼電器 TS000TS063 TS000TS255 不可以使 計數器 CS000CS031 CS000CS255 用 CS235CS254 2）字元件分配 PLC型號 使用命令 元件 FX0N FX1S FX,FX2C FXIN FX2N,FX2NC BR,BW,BT WR,WW WT 時間繼電器 TN000TN063 TN000TN255 計數器 CN000CN031 CN000CN255 CN235CN254 可 數據寄存器 D0000D0255 D0000-D0999 D0000D7999 不可用 可用 用 文件寄存器 D1000-D2499 D1000-D2999 特殊數據寄存器 D8000D8255 D8000D8255 9 - Page 10- PLC 計算機通訊 2、PLC控制命令 命令 控制數 命令類型 所對軟元件及描述 標識 ASCII碼 FX0N，FX1S FX1N，FX2N 讀取一組X、Y、M、S、T、C一位 BR 42H，52H 54點 256點 信息 寫入一組X、Y、M、S、T、C一位 位 BW 42H，57H 46點 160點 信息 選擇性寫入幾組X、Y、M、S、T、C BT 42H，54H 10點 20點 的一位信息 13字 32字 讀取一組X、Y、M、S字信息 WR 57H，52H 208點 512點 讀取一組T、C、D字信息 13點 64點 10字 10字 寫入一組X、Y、M、S 160點 160點 字 WW 57H，57H 寫入一組D、T、C字信息 11點 64點 選擇性寫入幾組X、Y、M、S 字信 6字 10字 WT 57H，54H 息 96點 160點 選擇性寫入幾組T、C、D字信息 6點 10點 RR 52H，52H 強制PLC為RUN PC RS 52H，53H 強制PLC為STOP PC 50H，43H 讀取PLC型號 1）BR （計算機讀取PLC 位元件）指令 1 2 3 4 5 6 7 8 15 16 17 ENQ 站 PLC BR 延 首 地 數 求和校 A站 P C L PC側： K C 號 號 型 時 址 量 驗 號 號 S站 PLC 數據 EXT 求和校 T X 號 型 驗 號 PLC側： N站 PLC 錯誤代 A K 號 型 碼 號 9 10 11 12 13 14 例如讀取PLC 上X0 到X7 的狀態，計算機先發送： ENQ + “00FFBR0X000008 “+求和校驗碼 PLC 受到后作出響應，具體看后 面的程序。 2）WR （計算機讀取PLC 字元件）指令 10 - Page 11- PLC 計算機通訊 1 2 3 4 5 6