菱FX系列PLC編程口通信協(xié)議?一、引言三菱FX系列PLC以其高可靠性、豐富的指令集和靈活的擴(kuò)展性，在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。編程口通信協(xié)議是實(shí)現(xiàn)PLC與編程設(shè)備（如編程軟件、觸摸屏等）之間數(shù)據(jù)傳輸和指令交互的關(guān)鍵機(jī)制。深入了解該通信協(xié)議，有助于更好地進(jìn)行PLC系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)、調(diào)試與維護(hù)。

二、通信接口三菱FX系列PLC的編程口通常采用RS422或RS232接口標(biāo)準(zhǔn)。

（一）RS422接口1.電氣特性采用平衡傳輸方式，具有較強(qiáng)的抗干擾能力。傳輸距離一般可達(dá)1200m（速率為9600bps時(shí)），速率越高傳輸距離越短。邏輯"1"以兩線間的電壓差為+2V至+6V表示；邏輯"0"以兩線間的電壓差為2V至6V表示。2.引腳定義通常有9個(gè)引腳，如FX2N系列PLC編程口的引腳定義：1腳：SG（信號(hào)地）2腳：RDA（接收數(shù)據(jù)A）3腳：RDB（接收數(shù)據(jù)B）4腳：SDA（發(fā)送數(shù)據(jù)A）5腳：SDB（發(fā)送數(shù)據(jù)B）6腳：CTS（清除發(fā)送）7腳：RTS（請(qǐng)求發(fā)送）8腳：DTR（數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好）9腳：DSR（數(shù)據(jù)裝置準(zhǔn)備好）

（二）RS232接口1.電氣特性采用非平衡傳輸方式，抗干擾能力相對(duì)較弱。傳輸距離一般在15m以內(nèi)（速率為9600bps時(shí)）。邏輯"1"以3V至15V表示；邏輯"0"以+3V至+15V表示。2.引腳定義常見(jiàn)的有9針和25針兩種，以9針為例，如FX系列PLC編程口的引腳定義：1腳：DCD（數(shù)據(jù)載波檢測(cè)）2腳：RXD（接收數(shù)據(jù)）3腳：TXD（發(fā)送數(shù)據(jù)）4腳：DTR（數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好）5腳：SG（信號(hào)地）6腳：DSR（數(shù)據(jù)裝置準(zhǔn)備好）7腳：RTS（請(qǐng)求發(fā)送）8腳：CTS（清除發(fā)送）9腳：RI（振鈴指示）

三、通信協(xié)議概述三菱FX系列PLC編程口通信協(xié)議基于異步串行通信方式，遵循一定的幀格式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

（一）通信參數(shù)1.波特率支持多種波特率，如300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600、115200bps等。在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)通信距離、干擾情況等因素合理選擇波特率。2.數(shù)據(jù)位通常為7位或8位。8位數(shù)據(jù)位使用更為廣泛，能夠表示更多的字符和數(shù)據(jù)。3.停止位一般為1位或2位。1位停止位是較為常見(jiàn)的設(shè)置，2位停止位可用于一些對(duì)數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確性要求較高的場(chǎng)合。4.奇偶校驗(yàn)支持無(wú)校驗(yàn)、奇校驗(yàn)和偶校驗(yàn)。無(wú)校驗(yàn)在數(shù)據(jù)傳輸量較大且對(duì)準(zhǔn)確性要求相對(duì)不高時(shí)使用；奇校驗(yàn)和偶校驗(yàn)則可用于檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的錯(cuò)誤，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)位的計(jì)算使校驗(yàn)位的值滿足一定的奇偶規(guī)則。

（二）幀格式1.起始位通信幀以一個(gè)起始位開(kāi)始，起始位為邏輯"0"。它用于通知接收設(shè)備開(kāi)始接收數(shù)據(jù)。2.數(shù)據(jù)位緊跟起始位之后是7位或8位的數(shù)據(jù)位，按照從低位到高位的順序傳輸。數(shù)據(jù)位攜帶了實(shí)際要傳輸?shù)男畔?，如指令代碼、數(shù)據(jù)值等。3.校驗(yàn)位（可選）如果選擇了奇校驗(yàn)或偶校驗(yàn)，校驗(yàn)位在數(shù)據(jù)位之后。校驗(yàn)位的值根據(jù)所選的校驗(yàn)方式計(jì)算得出，用于檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的錯(cuò)誤。4.停止位停止位在校驗(yàn)位（如果有）之后，停止位為邏輯"1"。停止位表示一幀數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕Y(jié)束，接收設(shè)備在檢測(cè)到停止位后，準(zhǔn)備接收下一幀數(shù)據(jù)。

四、通信指令（一）讀指令1.功能用于從PLC讀取各種數(shù)據(jù)，如輸入輸出狀態(tài)、寄存器值等。2.指令格式以讀取輸入狀態(tài)為例，指令格式如下：指令碼：如"02"表示讀取輸入狀態(tài)。起始地址：指定要讀取的起始地址，例如對(duì)于FX系列PLC的輸入繼電器X0，地址表示為"X0"。數(shù)據(jù)長(zhǎng)度：表示要讀取的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，如讀取8個(gè)輸入繼電器狀態(tài)，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為"08"。校驗(yàn)和：用于校驗(yàn)指令傳輸?shù)恼_性，通過(guò)對(duì)指令碼、起始地址、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度等字節(jié)進(jìn)行按位異或運(yùn)算得出。3.示例指令：02X008XX（XX為校驗(yàn)和）假設(shè)讀取X0X7的輸入狀態(tài)，PLC接收到該指令后，會(huì)將X0X7的狀態(tài)數(shù)據(jù)返回給發(fā)送設(shè)備。

（二）寫指令1.功能用于向PLC寫入數(shù)據(jù)，如設(shè)置輸出狀態(tài)、修改寄存器值等。2.指令格式以設(shè)置輸出狀態(tài)為例，指令格式如下：指令碼：如"05"表示設(shè)置輸出狀態(tài)。起始地址：指定要設(shè)置的起始地址，例如對(duì)于FX系列PLC的輸出繼電器Y0，地址表示為"Y0"。數(shù)據(jù)長(zhǎng)度：表示要設(shè)置的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，如設(shè)置8個(gè)輸出繼電器狀態(tài)，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為"08"。數(shù)據(jù)內(nèi)容：要寫入的具體數(shù)據(jù)，如設(shè)置Y0Y7為ON，數(shù)據(jù)內(nèi)容為"FF"（十六進(jìn)制）。校驗(yàn)和：同樣通過(guò)對(duì)指令碼、起始地址、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)內(nèi)容等字節(jié)進(jìn)行按位異或運(yùn)算得出。3.示例指令：05Y008FFXX（XX為校驗(yàn)和）PLC接收到該指令后，會(huì)將Y0Y7設(shè)置為ON狀態(tài)。

（三）其他指令1.讀寄存器指令用于讀取PLC內(nèi)部的寄存器數(shù)據(jù)，如數(shù)據(jù)寄存器D、定時(shí)器T、計(jì)數(shù)器C等。指令格式類似讀輸入輸出狀態(tài)指令，只需指定不同的寄存器起始地址和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。2.寫寄存器指令用于向PLC內(nèi)部寄存器寫入數(shù)據(jù)。指令格式與寫輸出狀態(tài)指令類似，指定寄存器起始地址、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和要寫入的數(shù)據(jù)內(nèi)容。

五、通信過(guò)程（一）初始化1.設(shè)置通信參數(shù)在進(jìn)行通信之前，需要在編程設(shè)備（如編程軟件）中設(shè)置正確的通信參數(shù)，包括波特率、數(shù)據(jù)位、停止位、奇偶校驗(yàn)等，使其與PLC編程口的設(shè)置一致。2.建立連接編程設(shè)備通過(guò)發(fā)送特定的連接指令（如請(qǐng)求連接指令）到PLC編程口，PLC接收到指令后進(jìn)行響應(yīng)，建立起通信連接。連接成功后，雙方可以開(kāi)始進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

（二）數(shù)據(jù)傳輸1.發(fā)送指令編程設(shè)備根據(jù)需要向PLC發(fā)送讀或?qū)懼噶睿噶畎凑涨懊嫠龅膸袷竭M(jìn)行封裝。發(fā)送時(shí)，依次發(fā)送起始位、數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位（如果有）和停止位。2.接收響應(yīng)PLC接收到指令后，首先檢查校驗(yàn)和是否正確。如果校驗(yàn)和正確，PLC根據(jù)指令內(nèi)容執(zhí)行相應(yīng)操作，并將執(zhí)行結(jié)果（如讀取的數(shù)據(jù)或操作成功與否的標(biāo)志）按照幀格式封裝成響應(yīng)數(shù)據(jù)發(fā)送回編程設(shè)備。3.確認(rèn)接收編程設(shè)備接收到響應(yīng)數(shù)據(jù)后，同樣檢查校驗(yàn)和。如果校驗(yàn)和正確且響應(yīng)內(nèi)容符合預(yù)期，則表示通信成功；否則，需要重新發(fā)送指令進(jìn)行通信。

（三）通信結(jié)束1.關(guān)閉連接當(dāng)通信任務(wù)完成后，編程設(shè)備或PLC可以發(fā)送關(guān)閉連接指令，對(duì)方接收到指令后關(guān)閉通信連接。2.資源清理關(guān)閉連接后，雙方清理與通信相關(guān)的資源，如緩沖區(qū)等，以便進(jìn)行下一次通信。

六、通信故障處理（一）常見(jiàn)故障原因1.通信參數(shù)不一致編程設(shè)備和PLC的波特率、數(shù)據(jù)位、停止位、奇偶校驗(yàn)等通信參數(shù)設(shè)置不一致，導(dǎo)致無(wú)法正常通信。2.硬件連接問(wèn)題RS422或RS232接口的電纜連接松動(dòng)、損壞，或者PLC編程口的引腳接觸不良等硬件問(wèn)題，影響數(shù)據(jù)傳輸。3.干擾強(qiáng)電磁干擾可能導(dǎo)致通信數(shù)據(jù)出錯(cuò)，校驗(yàn)和錯(cuò)誤等問(wèn)題，使通信無(wú)法正常進(jìn)行。

（二）故障排查方法1.檢查通信參數(shù)確認(rèn)編程設(shè)備和PLC的通信參數(shù)設(shè)置是否一致，可以通過(guò)編程軟件或PLC的硬件設(shè)置界面進(jìn)行查看和修改。2.檢查硬件連接檢查通信電纜是否連接牢固，接口是否有損壞跡象?？梢試L試更換電纜或檢查PLC編程口的引腳是否正常。3.監(jiān)測(cè)通信數(shù)據(jù)使用通信監(jiān)測(cè)工具（如串口調(diào)試助手等），監(jiān)測(cè)通信過(guò)程中的數(shù)據(jù)傳輸情況。查看是否有數(shù)據(jù)丟失、校驗(yàn)和錯(cuò)誤等問(wèn)題，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果判斷故障原因。

（三）故障解決措施1.調(diào)整通信參數(shù)如果是通信參數(shù)不一致導(dǎo)致的故障，將編程設(shè)備和PLC的通信參數(shù)調(diào)整為一致。2.修復(fù)硬件問(wèn)題針對(duì)硬件連接問(wèn)題，如電纜損壞則更換電纜，引腳接觸不良則重新插拔或修復(fù)引腳。3.排除干擾對(duì)于干擾問(wèn)題，可以采取屏蔽電纜、增加濾波裝置等措施，減少干擾對(duì)通信的影響。

七、應(yīng)用案例（一）簡(jiǎn)單的設(shè)備控制1.系統(tǒng)描述有一個(gè)小型自動(dòng)化生產(chǎn)線，包含一臺(tái)三菱FX系列PLC控制多個(gè)電機(jī)和傳感器。通過(guò)編程軟件與PLC的編程口通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的啟動(dòng)停止控制以及傳感器數(shù)據(jù)的讀取。2.通信設(shè)置編程軟件和PLC的通信參數(shù)設(shè)置為：波特率9600bps，數(shù)據(jù)位8位，停止位1位，無(wú)校驗(yàn)。3.程序?qū)崿F(xiàn)在編程軟件中編寫如下指令：讀取傳感器數(shù)據(jù)指令：02X004XX（假設(shè)傳感器連接到X0X3），用于讀取傳感器狀態(tài)。控制電機(jī)啟動(dòng)指令：05Y001FFXX（假設(shè)電機(jī)控制繼電器為Y0），設(shè)置Y0為ON啟動(dòng)電機(jī)?？刂齐姍C(jī)停止指令：05Y00100XX，設(shè)置Y0為OFF停止電機(jī)。PLC接收到指令后執(zhí)行相應(yīng)操作，將傳感器數(shù)據(jù)返回給編程軟件，同時(shí)按照指令控制電機(jī)的啟動(dòng)和停止。

（二）與觸摸屏通信1.系統(tǒng)描述一個(gè)工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)，采用三菱FX系列PLC與觸摸屏進(jìn)行通信。觸摸屏實(shí)時(shí)顯示PLC的輸入輸出狀態(tài)，并可以通過(guò)觸摸屏向PLC發(fā)送控制指令。2.通信設(shè)置同樣設(shè)置波特率9600bps，數(shù)據(jù)位8位，停止位1位，無(wú)校驗(yàn)。3.程序?qū)崿F(xiàn)在PLC程序中編寫讀輸入輸出狀態(tài)的程序，以便觸摸屏讀取數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。在觸摸屏組態(tài)軟件中設(shè)置通信參數(shù)，并創(chuàng)建相應(yīng)的變量與PLC的輸入輸出地址對(duì)應(yīng)。通過(guò)編寫觸摸屏腳本程序，當(dāng)用戶在觸摸屏上操作按鈕時(shí)，向PLC發(fā)送寫指令，如設(shè)置輸出繼電器狀態(tài)等。PLC接收到指令后執(zhí)行操作，并將最新的輸入輸出狀態(tài)數(shù)據(jù)反饋給觸摸屏，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控和控制。

八、總結(jié)三菱FX系列PLC編程口通信協(xié)議是實(shí)現(xiàn)