台达PLC与PC机串行通讯以及相应地址资料

基于VB实现台达PLC与PC串行通讯
随着工业自动化控制技术的不断发展，可编程逻辑控制器(PLC)与上位机之间通讯的应
用越来越广泛。

在PLC与上位机组成的集散控制系统中，PLC作为下位机完成现场各种信号和
数据的采集、运算和完成对系统的底层控制，上位机则可提供人机交互界面，实现数据的处理以及现场数据的实时显示等监视和远程控制等功能。

为实现面向产品全生命周期的数字化
远程服务经营理念的制造装备的远程监测、诊断与维护技术，随着移动通讯市场的迅速扩大，GSM 无线数字蜂窝通讯网络在我国得到了高速的发展，不但拥有较高的覆盖率，而且相继开放了SMS(短消息)、FAX(传真)、DATA(数据)等业务，为选择高效、廉价的数据传输提供了新
的思路。

各种组态软件，如：iFix、MCGS、组态王等虽然可以实现PLC的远程监控，但不能
实现PLC Modbus通讯协议与GSM模块的通讯协议的转换。

本文就是基于这点考虑，运用VB编制操作界面和通信功能，完成台达PLC与PC机串行通讯，这是实现GSM模块与PLC通讯的
关键技术所在。

１通讯硬件及协议简介
1.1通讯硬件组成
台达PLC自带有两个通讯串口（EH系列可扩展第三个通讯口RS-485或RS-422）COM1和COM2。

COM1采用标准RS-232接口，它是一种近距离、低干扰、点对点的通讯协议。

该接口在下载完PLC程序后一般都处于闲置状态。

COM2是标准RS-485接口，可用于用抗干扰能力强、可多台
串接组网的通讯方式。

在该生产线的控制系统中，COM2已用于PLC与变频器之间的通讯，而
一般PC机都自带标准RS-232接口。

因此PC机与PLC之间通讯采用COM1（RS-232）接口，连接线采用台达PLC的编程电缆DVPACAB230。

1.2通讯协议介绍
Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。

通过此协议，控制器相互之间、
控制器经由网络（例如以太网）和其它设备之间可以通信。

它已经成为一通用工业标准。

有
了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。

此协议定义了一个控制
器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。

它描述了一控制器请求
访问其它设备的过程，如果回应来自其它设备的请求，以及怎样侦测错误并记录。

它制定了消息域格局和内容的公共格式。

当在一Modbus网络上通信时，此协议决定了每个控制器须要
知道它们的设备地址，识别按地址发来的消息，决定要产生何种行动。

如果需要回应，控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。

在其它网络上，包含了Modbus协议的消息转换为在
此网络上使用的帧或包结构。

这种转换也扩展了根据具体的网络解决节地址、路由路径及错误检测的方法。

控制器能设置为两种传输模式（ASCII或RTU）中的任何一种在标准的Modbus 网络通信。

PLC与上位机通讯时，通常由上位计算机发出命令给PLC，PLC处于被动状态。

台达PLC所有通
讯口都遵循Modbus通讯协议，出厂默认的通讯格式为“9600，7，E，1”、ASCII模式。

波特率为9600，数据长度为7位，数据校验方式为偶校验，结束字元长度为1位，以上参数可以通过WPL编程软件修改。

本文仅以ASCII通讯模式为例实现台达PLC与PC机的通讯。

ASCII 通讯格式如表1所示：
Stx Address Function Data LRC End ：1位1位1~32 位1位回车键
表1：ASCII通讯格式
地址：地址栈号范围为01~FF十六进制数（PLC站号地址）
功能码：” 01”读多个S、Y、M、T、C的状态，PLC返回一串数据，其中包含了读出的一系列装置的十六进制数。

“02”读取S、Y、M、T、C输入状态，PLC返回一串数据，其中包含了
读出的一系列装置的十六进制数。

“03”读取D、T、C寄存器的值，返回数据串中包含寄存器值的十六进
制数。

“05”强制使S、Y、M、T、C置位或复位，当数据内容为“FF00”置位，
当为“0000”则复位。

“06”向PLC 的D、T、C寄存器写值，值应为十六进制的。

LRC校验码：LRC（Longitudinal Redundancy Check）错误校验用于ASCII模式。

这个错误校验是一个8位二进制数，可作为2个ASCII十六进制字节传送。

把十六进
制字符转换成二进制，加上无循环进位的二进制字符和二进制补码结果生成LRC错误校验（参见图）。

这个LRC在接收设备进行核验，并与被传送的LRC进行比较，冒号（：）、回车符号（CR）及置入的其他任何非ASCII十六进制字符在运算时忽
略不计。

范例如表2所示：
Stx Address Function Data1 Data2 Data3 Data4 LRC End : 01 03 04 01 00 01 CR
表2：LRC校验码计算示例
Address + Function + Data1 + Data2 + Data3 + Data4 = 01 + 03 + 04 + 01 + 00
+ 01 =0A 将0A 的值周转换成2 的补数，0A 的2 补数= F6。

2補數的求法：（1補數再加1）
0A（H）= 0000 1010（B）先取1補數（將b0~b7反相）得1111 0101（B），再加1為1111 0110（B）= F6（H）即為0A（H）的2補數。

2软件实现
我们采用的是基于VB(Visual Basic)平台编写的驱动程序。

VB是一个可视化的
高级语言，为用户提供直观的工作环境，为监控系统建立良好的用户界面奠定了基
础。

VB采用事件驱动，编程与调试方便，可以快速地编制出性能良好的应用程序，
通过对串行通信控件MSComm的简单配置，就可以完成串行口的读写操作，是上位机监控系统常用的开发工具。

在PLC与上位机通信之前，必须对RS一232通讯端口进行初始化，包括波特率、起始位、数据位、停止位、奇偶校验等，使两者按照相
同的格式通讯．C200HX的RS一232C通讯口一般设置为9 600 bps，7位数据位，1个停止位，偶校验，I位起始位．可对VB的MSComm控件的setting属性进行设置来实现对串口的初始化。

2.1 MSComm控件
MSComm控件通过串行端口传输和接收数据，为应用程序提供串行通信功能。

常用通信属性如下：
CommPort属性：用来设置或返回通信端口号码。

Settings属性：用来设置波特率、奇偶校验、数据位和停止位。

PortOpen属性：用来设置或返回通信连接口的状态。

Input属性：用于从输^缓存区返回并删除字符。

Output属性：用于将一个字符串写入输出缓存区。

CommEvent属性：在通信错误或事件发生时会产生OnComm事件，CommEvent
属性存有该错误事件的数值码。

2.2通信程序的编写
此程序只涉及PC机与台达PLC通讯部分，计算机对外部信号处理本文稍后介绍mPort = 1 ‘设置COM1通讯端口
If MSComm1.PortOpen = False Then ‘打开串口
MSComm1.PortOpen = True
End If
MSComm1 .Settings = "9600,E,7,1" '.Settings：设置并返回波特率
9600、偶校验、数据位7位、
停止位1位的通讯格式MSComm1 .InBufferCount = 0 ‘清空接收缓冲区
MSComm1.OutBufferCount = 0 ‘清空发送缓冲区
MSComm1 .InputMode = 0 ‘设置数据格式为字符形式MSComm1.RTSEnable = True ‘串口通讯使能
MSComm1.Output =符合协议的字符命令串‘PC向PLC发送数据
Text1.Text= MSComm1.Input ‘PLC 向PC机返回数据MSComm1.PortOpen = False ‘数据发送后关闭串口
End Sub
3通信示例
预设PLC站号地址为“01”，以下若没有特殊说明PLC站号地址均为“01”。

“CR”表示回车
3．1 对辅助继电器M0操作
1）置位M0
Stx Address Function Data1 Data2 Data3 Data4 LRC End : 01 05 08 00 FF 00 F3 CR
Data1、Data2表示辅助继电器的地址，Data1放入地址的高8位，Data2放入地址的低8位，“FF00”表示置位放入Data3 、Data4，LRC为校验码
PC向PLC发送字符命令串=“：01050800FF00F3CR”
PLC向PC返回字符串=“：01050800FF00F3CR”
2）复位M0
Stx Address Function Data1 Data2 Data3 Data4 LRC End
: 01 05 08 00 00 00 F2 CR “0000”表示复位放入Data3 、Data4，其余同上不再解释。

PC向PLC发送字符命令串=“：010*********F3CR”
PLC向PC返回字符串=“：010*********F2CR”
若第三个数据位变为8，则通讯出现错误。

3．2 对文件寄存器D512操作
1）向D512写入一个十进制数，如把D512设定为32，先将十进制数值转换为四位的十六进制数，32转换为0020，高低8位分别放入Data3 ，Data4
“1200”表示D512的地址高低位分别放入Data1、Data2
Stx Address Function Data1 Data2 Data3 Data4 LRC End : 01 06 12 00 00 20 E6 CR PC向PLC发送字符命令串=“：010*********C7CR”
PLC向PC返回字符串=“：010*********C7CR”
2）读取PLC的D512值
Stx Address Function Data1 Data2 Data3 Data4 LRC End : 01 03 12 00 00 01 E9 CR Data3 、Data4中数据内容表示读取以Data1、Data2地址起始的寄存器个数，此值最大值为7（由通讯格式中数据位决定），若该数据内容为0002，则表示读取连续两个寄存器的值，依次类推。

1200表示D512的地址。

PC向PLC发送字符命令串=“：010*********E9CR”
PLC向PC返回字符串“：01030204B046CR”
02表示返回值字节总数为2（一个寄存器的字节数为2），04B0表示目标寄存器D512的数据内容（十六进制）即十进制数1200，46表示校验码。

若第三个数据位变为8，则通讯出现错误。

4 结束语
台达PLC与PC通讯的实现使PLC与GSM模块通讯成为可能。

PC机作为中转站完成Modbus通讯协议与GSM通讯协议的转换，使GSM 无线数字蜂窝通讯网络运用于基于PLC的工业控制系统，实现制造装备的远程监测、诊断与维护技术。

参考资料
[1] 杨久红，王小增.MSCOmm控件实现PC与PLC串行通讯[J].现代电子技术.2005,196(5):
114-115
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[3] 范逸之.Visual Basical与分布式监控系统—RS-232/485串行通讯[M] .清华大学
出版社.2002。