计算机与松下ＦＰ１系列可编程控制器的通信

摘 要：本文介绍了松下公司ＰＬＣ通信协议ＭＥＷＴＯＣＯＬ－ＣＯＭ，并在Ｗｉｎｄｏｗｓ下编程实现了松下ＦＰ１系列ＰＬＣ与计算机的通信。
关键词：通信协议 ＲＳ２３２ ＰＬＣ
ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ＭＥＷＴＯＣＯＬ－ＣＯＭ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｏｆ ＮＡＳＩ ＰＬＣ．Ａ ｓｍａｌｌ ｐｒｏｇｒａｍ ｉｎ Ｗｉｎｄｏｗｓ ｉｓ ｗｒｉｔｔｅｎ ｔｏ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｔｈｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｗｉｔｈ ＮＡＳＩ ＦＰ１ ｓｅｒｉｅｓ ＰＬＣ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ＲＳ２３２ ＰＬＣ
分类号ＴＮ９１９ 文献标识码Ａ 文章编号１６０６－５１２３２００２　０６－００４８－０
１ 引 言
可编程控制器以下简称ＰＬＣ　由于其高可靠性、编程简单、通用性强、体积小、结构紧凑、安装维护方便等特点，而在工业控制中得到了广泛应用。由于计算机在图形显示、数据处理、打印报表、中文显示等方面有很强的功能，因此在诸如柔性制造系统的现代化大型控制系统中常常将多台ＰＬＣ与计算机联接起来构成多级分布控制系统。在此类系统的构成中，关键问题之一是如何实现ＰＬＣ与计算机之间的通信。不同系列的ＰＬＣ与计算机通信方式各不相同，本文以松下公司的ＦＰ１系列ＰＬＣ为对象，分析了通信接口及通信协议，并在Ｗｉｎｄｏｗｓ ９８Ｓｅ中用Ｂｏｒｌａｎｄ Ｃ＋＋Ｂｕｌｉｄｅｒ ５．０编制了一个简单的通信程序。
２ 松下ＦＰ１系列ＰＬＣ与计算机之间的通信接口及通信协议
２．１　通信接口
ＦＰ１系列的通信接口采用标准９芯ＲＳ２３２接口，接线如图１所示。
１　 ＰＣ的ＲＸＤ端与ＰＬＣ的ＴＸＤ端联接，使ＰＣ接收到ＰＬＣ发出的数据。
２　 ＰＣ的ＴＸＤ端与ＰＬＣ的ＲＸＤ端联接，使ＰＣ发出的数据被ＰＬＣ接收到。
３　 ＰＣ与ＰＬＣ的ＳＧ端互联，使两者的工作基准地电平相同。
４　 ＰＣ与ＰＬＣ的ＲＴＳ端互联，ＰＣ在此引脚发出讯号， 通知
ＰＬＣ可以向ＰＣ发送数据。
５　 ＰＣ与ＰＬＣ的ＣＴＳ端互联，ＰＬＣ在此引脚发出讯号，通知ＰＬＣ可以向ＰＣ发送数据。
２．２　通信协议
松下ＦＰ１系列ＰＬＣ与计算机之间的通信协议为松下公司的ＭＥＷＴＯＣＯＬ－ＣＯＭ协议。该协议采用异步通信方式，其波特率有１２００、２４００、４８００、９６００、１９２００、３８４００、５７６００、１１５２００ｂｐｓ等多种可选，且报文长度可变可固定。该协议格式分为命令消息Ｃｏｍｍａｎｄ Ｍｅｓｓａｇｅ　，正常响应消息Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍｅｓｓａｇｅ－ｎｏｒｍａｌ　，出错响应消息Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍｅｓｓａｇｅ－ｅｒｒｏｒ　三种。

其中，％为起始符，标记每一帧报文的开始，ＣＲ为结束符，标记每一帧报文的结束。
ＡＤ为ＰＬＣ的站地址，为两位１６进制数，如００则表示*台ＰＬＣ。
＃、＄、标注该帧报文为何种类型。
Ｃｏｍｍａｎｄ ｃｏｄｅ为命令代码，如后文的例１中的“ＲＤ”，表示读数据区。Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｃｏｄｅ为响应代码一般返回接收到的命令消息中的命令代码。ＥｒｒｏｒＨ　和ＥｒｒｏｒＬ　为出错代码，是两位１６进制数，可根据其值在协议中查出错误的描述。
Ｔｅｘｔ ｃｏｄｅ为命令参数，如例１命令消息中“Ｄ０１１０５０１１０７”，“Ｄ”表示数据寄存器，“０１１０５ ０１１０７”表示第１１０５号至１１０７号，而在例１响应消息中，“６３００ ４４３３ ０Ａ００”则表示ＤＴ１１０５至ＤＴ１１０７中数据分别为６３００、４４３３、０Ａ００。
ＢＣＣＨ　和ＢＣＣＬ　为前面字符串的ＢＣＣ校验码的高、低位，为两位１６进制数。其初值为０，然后从起始符开始与该帧报文中每一字节按位进行异或运算得到。
例１：读取ＤＴ１１０５至ＤＴ１１０７中的数据的命令消息如下：
％ ０１ ＃ ＲＤ Ｄ０１１０５ ０１１０７ ５７ ＣＲ
若ＤＴ１１０５至ＤＴ１１０７中数据分别为６３００、４４３３和０Ａ００，ＰＬＣ返回的响应消息如下：
％ ０１ ＄ ＲＤ ６３００ ４４３３ ０Ａ００ ６２ ＣＲ
３ ＰＣ与松下ＦＰ１系列ＰＬＣ通信的ＷＩＮＤＯＷＳ编程实现
在本程序中用到了ＭＳＣＯＭＭ３２．ＯＣＸ控件，该控件可在ＭＳ Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ ６．０的光盘中找到，但需注册，安装一遍ＶＢ即可解决。
*步：Ｃ＋＋Ｂｕｉｌｄｅｒ ５．０中导入ＭＳＣＯＭＭ３２．ＯＣＸ控件，新建一个Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ。在其主窗体中添加一个ＭＳＣｏｍｍ控件，命名为ＭＳＣｏｍｍ１，并设置其属性值。注意波特率及校验方式要与ＰＬＣ的设置一致。再添加一个Ｌａｂｅｌ控件和一个Ｂｕｔｔｏｎ控件，分别命名为Ｌａｂｅｌｌ和Ｂｕｔｔｏｎｌ。
第二步：在Ｂｕｔｔｏｎｌ的ＯｎＣｌｉｃｋ事件中添加如下代码。
ｉｎｔ ｉ
ＡｎｓｉＳｔｒｉｎｇ ｏｕｔｓ
Ｏｌｅ Ｖａｒｉａｎｔ ｂｕｆ
ｏｕｔｓ＝″％０１＃ＲＤＤ０１１０５０１１０７５７＼ｒ″∥设置命令消息
ｉｆＭＳＣｏｍｍｌ－＞ＰｏｒｔＯｐｅｎ＝＝ｆａｌｓｅ　ＭＳＣｏｍｍｌ－＞ＰｏｒｔＯｐｅｎ＝ｔｒｕｅ∥打开端口
ｂｕｆ＝ｏｕｔｓ
ＭＳＣｏｍｍｌ－＞Ｏｕｔｐｕｔ＝ｂｕｆ
ｉ＝０
ｗｈｉｌｅｉ＜＝１０００００００　ｉ＋＋∥延时，等待ＰＬＣ发回响应消息
ｏｕｔｓ＝″″
ｂｕｆ＝ＭＳＣｏｍｍｌ－＞Ｉｎｐｕｔ∥接收响应消息
ｏｕｔｓ＝ＷｉｄｅＳｔｒｉｎｇｂｕｆ　
ｉｆｏｕｔｓ＝″″　Ｌａｂｅｌｌ－＞Ｃａｐｔｉｏｎ＝ｏｕｔｓ
ｅｌｓｅ Ｌａｂｅｌｌ－＞Ｃａｂｅｌｌ－＞＂接收不到＂；
若想采用其它命令消息，则必须计算其ＢＣＣ校验码，可采用如下函数实现。
ＡｎｓｉＳｔｒｉｎｇ ＢＣＣＰｒｏＡｎｓｉＳｔｒｉｎｇ ＣｏｍｄＭｅｓｇ　

ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ｂｃｃ
ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ＊ｔｅｍｐｃ
ｃｈａｒ ａｂ
ＡｎｓｉＳｔｒｉｎｇ ＢｃｃＨ
ＡｎｓｉＳｔｒｉｎｇ ＢｃｃＬ
ＡｎｓｉＳｔｒｉｎｇ ｔｅｍｐ
ｉｎｔ ｂｃｃ－ｉｎｔ
ｉｎｔ ｉ
ｔｅｍｐ＝ＣｏｍｄＭｅｓｇ
ｔｅｍｐｃ＝ＣｏｍｄＭｅｓｇ．ｃ－ｓｔｒ　
ｂｃｃ＝０
ｆｏｒｉ＝０ｉ＜ ｔｅｍｐ．Ｌｅｎｇｔｈ　ｉ＋＋　ｂｃｃ＾＝ｔｅｍｐｃｉ
ｂｃｃ－ｉｎｔ＝ｂｃｃ
ＢｃｃＨ＝ｂｃｃ－ｉｎｔ／１６
ＢｃｃＬ＝ｂｃｃ－ｉｎｔ％１６
ＢｃｃＨ＝ＩｎｔＴｏＨｅｘＢｃｃＨ　
ＢｃｃＬ＝ＩｎｔＴｏＨｅｘＢｃｃＬ　
ｔｅｍｐ＝ＣｏｍｄＭｅｓｇ＋ＢｃｃＨ＋ＢｃｃＬ＋″＼ｒ″
ｒｅｔｕｒｎ ｔｅｍｐ

使用这个函数便可将所有你要发送的命令消息自动加上两位１６进制ＢＣＣ码和结束符。
４ 结 论
本文所有程序均在Ｗｉｎｄｏｗｓ ９８ＳｅＢｏｒｌａｎｄ Ｃ＋＋Ｂｕｌｉｄｅｒ ５．０环境中调试通过，并多次长时间运行测试，以验证其准确性与稳定性，收到了令人满意的效果，通信十分稳定可靠。读者可在本文的基础上，参考松下公司的ＭＥＷＴＯＣＯＬ－ＣＯＭ协议，便可轻松实现ＰＣ与松下ＦＰ１系列ＰＬＣ的通信，以完成上位机对ＰＬＣ的监视与控制。