stm32与三菱PLC通信

Posted 2020-10-13 steed

一、三菱PLC通讯概要

　   三菱PLC FX系列通信结构如下图所示：

　　三菱PLC FX系列的通信规格如下图所示：

　　三菱PLC FX系列一般有以下几种通信模块，以FX2N为例：

　　FX2N-232-BD

　　FX2N-232IF

　　FX2N-232ADP

　　FX2N-485-BD

　　FX2N-422-BD

　　..........

　　无协议通讯情况下，以BD结尾的模块一般是使用RS通信指令，以IF结尾的模块一般使用对应的模块指令。

个人觉得BD模块操作起来更简单方便。

　　具体通信看对应PLC的通讯用户手册，RS-232、RS-422与 RS-485标准只对接口的电气特性做出规定，而

不涉及接插件、电缆或协议，在此基础上用户可以建立自己的高层通信协议。

　　FX系列PLC四种通信模式的特性如下：
　　首先讲讲FX系列PLC的通信方式。
　　FX系列PLC根据使用的通信模块与协议不同，分为以下四种通信模式：
　　1、PLC的N:N通信方式
　　2、PLC双机并联通信方式
　　3、PLC与计算机专有协议通信方式(无须梯形图，电脑直接读写操纵PLC) 
　　4、PLC与计算机无协议通信方式(梯形图RS指令方式，可自定义通信协议) 
　　以下将详细列出各通信模式的特性：
　   N:N网络 PLC并联 专用协议计算机连接 无协议通信
　　传输标准 RS485 RS485/RS422 RS485/RS422或RS232
　　传输距离 500m RS485/RS422:500mRS232:15m
　　连接数量 8站 1:1 1:N(N<=16) 1:1
　　通信方式 半双工 FX,FX2c,FXon:半双工FX2n: 全双工
　　数据长度 固定 7bit/8bit
　　校验  无/奇/偶
　　停止位  1bit/2bit
　　波特率 38400bps 19200bps 300/600/1200/2400/4800/9600/19200
　　头字符 固定 无／有效
　　尾字符  
　　控制线 ------ 
　　协议 --- 格式1/格式4 无
　　和校验 固定 无／有效 
　　适用机型 FX2n,FXon FX2n,FX,FX2c FX2n,FXon,FX,FX2c
　　FX系列PLC专用协议通信指令一览
　　 以下将详细列出PLC专用协议通信的指令：
　　指令 注释 　
　　BR 以1点为单位，读出位元件的状态 　
　　WR 以16点为单位，读出位元件的状态，或以1字为单位，读出字元件的值 　
　　BW 以1点为单位，写入位元件的状态 　
　　WW 以16点为单位，写入位元件的状态，或以1字为单位，写入值到字元件 　
　　BT 以1点为单位，SET/RESET　位元件 　
　　WT 以16点为单位，SET/RESET　位元件，或写入值到字元件 　
　　RR 控制PLC运行RUN 　
　　RS 控制PLC停止STOP 　
　　PC 读出PLC设备类型 　
　　TT 连接测试 　
注：位元件包括X,Y,M,S以及T,C的线圈等；
　　字元件包括D,T,C,KnX,KnY,KnM等。

 

二、三菱PLC编程口通讯（可以看三菱PLC编程口通讯协议完整版即程序.pdf--感谢网友visualboy提供）

　　接下来讲一下该协议实际上适用于PLC编程端口以及 FX-232AW 模块的通信。
通讯格式：
　　命令 命令码 目标设备
　　DEVICE READ CMD "0" X,Y,M,S,T,C,D
　　DEVICE WRITE CMD "1"  X,Y,M,S,T,C,D
　　FORCE ON CMD " 7" X,Y,M,S,T,C
　　FORCE OFF CMD  "8"  X,Y,M,S,T,C
　　传输格式: RS232C
　　波特率: 9600bps
　　奇偶: even
　　校验: 累加方式（和校验）
　　字符: ASCII　
　　16进制代码： 
　　ENQ 05H 请求
　　ACK 06H PLC正确响应
　　NAK 15H PLC错误响应
　　STX 02H 报文开始
　　ETX 03H 报文结束
帧格式：
　　STX CMD DATA ...... DATA ETX SUM(upper) SUM(lower)
　　例子：
　　STX ,CMD ,ADDRESS, BYTES, ETX, SUM
　　02H, 30H, 31H,30H,46H,36H, 30H,34H, 03H, 37H,34H
　　SUM=CMD+......+ETX；
　　30h+31h+30h+46h+36h+30h+34h+03h=74h;
　　累加和超过两位取低两位
1、DEVICE READ（读出软设备状态值）
　　计算机向PLC发送：
　　始 命令 首地址 位数 终 和校验
　　STX CMD GROUP ADDRESS BYTES ETX SUM
　　例子：从D123开始读取4个字节数据
　　02h 30h 31h,30h,46h,36h 30h,34h 03h 37h,34h
　　地址算法:address=address*2+1000h
　　再转换成ASCII
　　31h,30h,46h,36h
　　PLC返回
　　STX 1ST DATA 2ND DATA ..... LAST DATA ETX SUM
　　注：最多可以读取64个字节的数据
　　例子：从指定的存储器单元读到3584这个数据
　　02h 33h 35h 38h 34h 03h 44h,36h
2、DEVICE WRITE（向PLC软设备写入值）
　　始 命令 首地址 位数 数据 终 和校验
　　STX CMD GROUP ADDRESS BYTES 1ST DATA 2ND DATA ...... LAST DATA ETX SUM
　　例子：向D123开始的两个存储器中写入1234,ABCD
　　02h 31h 31h,30h,46h,36h 30h,34h 33h,34h,31h,32h,43h,44h,41h,42h 03h 34h,39h
　　PLC返回
　　ACK (06H) 接受正确
　　NAK (15H) 接受错误
3、位设备强制置位/复位
　　FORCE ON置位
　　始 命令 地址 终 和校验
　　STX CMD ADDRESS ETX SUM
　　02h 37h address 03h sum
　　FORCE OFF复位
　　始 命令 地址 终 和校验
　　STX CMD ADDRESS ETX SUM
　　02h 38h address 03h sum
　　PLC返回
　　ACK(06H) 接受正确
　　NAK(15H) 接受错误
　　设备强制中的地址公式:Address=Address/8+100h
说明：
1.帧中的BYTES表示需要读取或者写入的字节数。
2.地址算法上有说明。
3.累加和是从STX后面一个字节开始累加到ETX的和。
三菱FX系列PLC编程口通信源代码
fx_comm.h 

 

三、FX系列PLC专用协议通信

　　FX系列PLC专用协议通信指令格式详解：
约定说明：
　　　　　ENQ为请求标志，ASCII值5,VB中以chr(5)表示；
　　　　　ACK为正确标志，ASCII值6,VB中以chr(6)表示； 
　　　　　STX为请求标志，ASCII值2,VB中以chr(2)表示；
　　　　　EXT为请求标志，ASCII值3,VB中以chr(3)表示； 
　　　　　表格中红色字为需要求和效验的部分；
　　　　　和效验为每一项的ASCII值的总和转换成十六进制后区低两位；
　　　　　站号、PLC号、元件数量、和效验都是以十六进制表示；
　　　　　等待延时为0-150毫秒,以十六进制0H-FH表示，如100ms为AH。
1、批量读出位元件--BR指令
　　  格式：
　　1 2 3 4 5 6 7 8             15 16 17
　　PC侧： ENQ 站号 PLC号 BR 延时 首地址 数量 和效验       ACK 站号 PLC号
　　PLC侧：         STX 站号 PLC号 数据 EXT 和效验   
                9 10 11 12 13 14      

[注] 上述中：

1、"PLC号"系统默认为"FF"；

2、"首地址 "应以十进制表示，如首地址"X0018"表示从X寄存器的第18地址单元开始读取I/O量；

3、"数量"表示读取的I/O量个数；

4、"和效验"是指从"站号"到"数量"之间的各代码的ASCII码的累加和；

5、PLC侧的响应码中"和效验"是指从"站号"到"EXT"之间的各代码的ASCII码的累加和。

6、可以读出"X"、"Y"和"M"寄存器的内容。

例如：要读出站号为0的Fx2n系列PLC的X00到X08共9点的状态值，延时100ms,假设采用Communication Format(D8120)的Format 1 方式：:
　　注  释: 请求 站号 PLC号 命令 延时 元件首地址 元件数量 和效验
　　代  码: ENQ 0 0 F F B R A X 0 0 0 0 0 9 4 2
　　ASCII码: 05H 30H 30H 46H 46H 42H 52H 41H 58H 30H 30H 30H 30H 30H 35H 34H 32H
　　您只要将以上兰色部分的代码以字符串形式（VB中可以表示为CHR(5)&" 00FFBRAX00000942"）发送到PLC，就会有正确的回应信息，如下： 
　　注 释: 头 站号 PLC号 元件首地址 尾 和效验
　　代 码: STX 0 0 F F 0 0 1 1 0 1 1 0 1 EXT 0 5
　　ASCII码: 02H 30H 30H 46H 46H 30H 30H 31H 31H 30H 31H 31H 30H 31H 03H 30H 35H
　　若发送码有误，则有以下回应：
　　注 释: 头 站号 PLC号 和效验
　　代 码: NAK 0 0 F F 0 6
　　ASCII码: 15H 30H 30H 46H 46H 30H 36H
2、批量读出字元件--WR指令
　　格式：
　　1 2 3 4 5 6 7 8             15 16 17
　　PC侧： ENQ 站号 PLC号 WR 延时 首地址 数量 和效验       ACK 站号 PLC号
　　PLC侧：         STX 站号 PLC号 数据 EXT 和效验   
                9 10 11 12 13 14      
　　该命令使用方法与１(BR)命令相同，不再赘述。
3、批量写入位元件--BW指令
　　格式：
　　1 2 3 4 5 6 7 8 9      
　　PC侧： ENQ 站号 PLC号 BW 延时 首地址 数量 写入值 和效验   
　　PLC侧：           ACK 站号 PLC号
                  10 11 12
4、批量写入字元件--WW指令（M寄存器100单元置"1"）
　　格式：01FFWWAM01000100010C
　　1 2 3 4 5 6 7 8 9      
　　PC侧： ENQ 站号 PLC号 WW 延时 首地址 数量 写入值 和效验   
　　PLC侧： 05H 01 FF  A M0100 01 0001  0C ACK 站号 PLC号
                  10 11 12
　请自行分析以上代码。
请继续关注如何控制PLC的运行／停止。

 

四、stm32与三菱PLC通信

　　stm32采用USART串口通信，采用三菱PLC规定的通信协议进行通信即可。

　　通信时，需要分清谁当主机，谁当从机，采用的协议和指令有所不同。

• PLC做主站：需要采用通讯板，比如232BD（1对1）、485BD（1对多）等，可以通过无协议和专用协议来通讯；
• 单片机做主站：除上述之外，还可以采用PLC编程口，编程口协议。

　　编完程序后，采用回环测试，观察是否正常运行，再进行下一步开发。

注：有些PLC拥有配套触摸屏，其通讯控制程序已固化在PLC中，不可在对程序进行增改。在对此PLC进行RS指令通讯时，注意不能再修改D8120.