單片機(jī)與三菱PLC無協(xié)議串行通訊的實(shí)現(xiàn)

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1、單片機(jī)與三菱PLC無協(xié)議串行通訊的實(shí)現(xiàn)田書峰，李欣(屮國海洋大學(xué)電子工程系，青島266071)摘要：介紹了三菱FX2N系列PLC在串行通訊技術(shù)中使用無協(xié)議數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹噶罡袷?，以及單片機(jī)與其通訊的軟硬件實(shí)現(xiàn)方法。關(guān)鍵詞：PLCRS485接口無協(xié)議數(shù)據(jù)傳輸打碼機(jī)控制器中圖分類號：TP368文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B一、引言可編程控制器PLC(ProgrammableLogicController)具有可靠性高、I/O接口模塊豐富、模塊化結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種惡劣的工業(yè)壞境中。三菱FX2N系列PLC是國內(nèi)廣泛采用的一種小型PLC,在其內(nèi)部有一個特殊功能寄存器D812

2、0,PLC可以根據(jù)其中的內(nèi)容，按照一定的協(xié)議實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的通訊，但必須事先對PLC編程寫入［)8120。在打碼機(jī)控制器的開發(fā)項(xiàng)口中，控制器控制步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)對軟包裝袋進(jìn)行打碼。其中，包裝袋長度、打碼位置及字輪、墨輪等八路溫度設(shè)置均通過與PLC配套的觸摸屏實(shí)現(xiàn)，設(shè)定值送至PLC指定存儲區(qū)；單片機(jī)根據(jù)從PLC中讀到的設(shè)定值控制步進(jìn)電機(jī)的動作及八路溫度輸出；單片機(jī)采集的八路溫度實(shí)際值及對他們的加熱控制狀態(tài)要送至PLC,轉(zhuǎn)而顯示在觸摸屏上。在用戶原有的系統(tǒng)中，對觸摸屏及PLC端口的控制程序已固化于PLC中，不可再對程序進(jìn)行增改，因而不能對D8120進(jìn)行設(shè)置。在不

3、改變PLC原有程序結(jié)構(gòu)的前提下，通過無協(xié)議的串行通訊圓滿地解決了單片機(jī)與PLC的數(shù)據(jù)交換問題。二、FX2N-485-BD通信板及其接線介紹FX2N-485-BD通信板采用的是422電氣接口標(biāo)準(zhǔn)。連接到RS485的端子有RDA、RDB、SDA、SDB、SG(接地端),另外，SI)LED和RDLED分別為PLC發(fā)送和接收時高速閃爍的指示LEI)。用于RS485的通信板FX2N-485-BD可連接到FX2N系列可編程控制器的基單元，即接到一個可與手持編程器通訊的9線插座上，可用于下述應(yīng)用中。1)使用無協(xié)議的數(shù)據(jù)傳送。使用無協(xié)議，通過RS485022)轉(zhuǎn)換器，

4、可在各種帶有RS232C單元的設(shè)備Z間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，如個人電腦，條形碼閱讀機(jī)和打印機(jī)。2)使用專用協(xié)議的數(shù)據(jù)傳送。使用專用協(xié)議，可在1:N基礎(chǔ)上通過RS485(422)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。3)使用并行連接的數(shù)據(jù)傳輸。通過FX2N可編程控制器，可在1:1基礎(chǔ)上對100個輔助繼電器和10個數(shù)據(jù)寄存器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。4)使用N:N網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸?？稍贜:N基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。PLC通過FX2N-485-BI)通信板與單片機(jī)實(shí)現(xiàn)半雙工通信的接線方法，如下圖所示。AT89S52FX2N-485-BD通信板與單片機(jī)的接線方法這里值得一提的是在RDA和SDAZ間接入的330

5、歐姆端子電阻。FX2N-485-BD通信板采用的是422電氣接口標(biāo)準(zhǔn)，要使之與單片機(jī)實(shí)現(xiàn)485通信，需要將RDA和SDA同時與MAX487的A端相連，但在實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)，RDB和SDB之間電平幾乎相同，但RDA和SDA之間的電平相差4V以上。485總線上傳送的是差模信號，如果將RDA和SDA直接相連，無法進(jìn)行任何一個方向的通信。在RDA和SDA之間接入的330歐姆端子電阻，就可圓滿解決問題。二、PLC串行接口無協(xié)議通信數(shù)據(jù)傳送的格式FX系列的PLC控制器，釆用的是422電氣接口標(biāo)準(zhǔn)，與單片機(jī)通信時釆用的格式是：1）界步半雙工串行通訊;2）波特率：960

6、0bps；3）奇偶校驗(yàn)：偶校驗(yàn)；4）幀校驗(yàn)：累加方式（和校驗(yàn)）；5）字符形式：ASCII碼。-一-?■-■--::」--r???-???U-???■■一::亠一-一rII?k起始位Obbl一3-b---2-b-4-b-5-b一7???奇偶位b6停止位每個ASCII碼的最高位在發(fā)送時被用作該字符的奇偶校驗(yàn)位，即在被發(fā)送的一個字節(jié)屮，只有b0-b6表示實(shí)際發(fā)送的數(shù)據(jù)，b7是奇偶校驗(yàn)位。用于異步通信時，發(fā)送一個字節(jié)的格式如下：單片機(jī)與PLC按主從方式進(jìn)行通訊，單片機(jī)可向PLC發(fā)通訊請求信號，在收到PLC發(fā)回的響應(yīng)信號后，開始數(shù)據(jù)通訊。通訊時，若干個字符組成一

7、個字符信息幀，其幀格式如下：其中字符的含義分別為:STXCMD字符1字符2??????字符NETX校驗(yàn)和高位校驗(yàn)和低位V校驗(yàn)和累加范圍>ENQ05H主機(jī)通訊請求STX02H信息幀起始標(biāo)志ETX03H信息幀結(jié)束標(biāo)志CMD為單片機(jī)向PLC發(fā)送的命令字，以此來確定二者之間傳送數(shù)據(jù)的含義，命令字有以下四種：“0”（30H）讀PLC命令“7”（37H）置位命令“1”（31H）寫PLC命令“8”（38H）清零命令通訊時，發(fā)送幀中的每個字符都要進(jìn)行偶校驗(yàn)，從CMD開始到ETX結(jié)束的所有ASCII字符值累加在一起構(gòu)成一個校驗(yàn)和，如果校驗(yàn)和超過兩位，取低兩位。然后分別將

8、低兩位數(shù)值轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的ASCII碼值，在ETX后發(fā)送，高位在前，低位在后。下面分別介紹對PLC