摘要：對(duì)FX2系列的PLC與上拉機(jī)的通信實(shí)現(xiàn)，提出了一種價(jià)格低、體積小的接口方案，討論了其硬件和軟件的設(shè)計(jì)思想，該接口裝置與控制室和實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下運(yùn)行可靠。 關(guān)鍵詞：上位機(jī) 通信 接口 可編程控制器 PLC作為一種高性能的控制裝置，在分布式系統(tǒng)中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。在這種控制方式中，上位監(jiān)控機(jī)系統(tǒng)是其中重要的組成部分。PLC可以多種方式如直接采用現(xiàn)有的組態(tài)監(jiān)控軟件與上位監(jiān)迭機(jī)通信，但針對(duì)小規(guī)模的控制系統(tǒng)，找到一種高性能價(jià)格比的通信方法，具有積極的實(shí)際意義。本文就日本三菱公司生產(chǎn)的FX2可編程控制器與PC機(jī)通信方式的實(shí)現(xiàn)，從軟、硬件兩個(gè)方面來(lái)說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題。 1 通信裝置的硬件描述 PLC與PC機(jī)之間實(shí)現(xiàn)通道，可使二者互補(bǔ)功能上的不足，PLC用于控制方面既方便又可靠，而PC機(jī)在圖形顯示、數(shù)據(jù)處理、打印報(bào)表以及中文顯示等方面有很強(qiáng)的功能。因此，各PLC制造廠家紛紛開(kāi)發(fā)了適用于本公司的各種型號(hào)PLC與PC機(jī)通信的接口模塊。三菱公司開(kāi)發(fā)的FX-232AW接口模塊用于FX2系列PLC與計(jì)算機(jī)通信。還有與以太網(wǎng)連接的接口模塊AJ71E71、與MAP網(wǎng)連接的接口模塊AJ71M51-S1、與FAIS MAP網(wǎng)連接的接口模塊AJ71M51M1等。不同的通信方式，有著不同的成本價(jià)格和不同的適用范圍。在此介紹一種通過(guò)PC機(jī)的RS-232口與PLC進(jìn)行通信的實(shí)現(xiàn)方法。 FX2系列PLC的編程接口采用RS-422標(biāo)準(zhǔn)，而計(jì)算機(jī)的串行口采用RS-232標(biāo)準(zhǔn)。因此，作為實(shí)現(xiàn)PLC計(jì)算機(jī)通信的接口電路，必須將RS-422標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換成RS-232標(biāo)準(zhǔn)。 RS-232與RS-422標(biāo)準(zhǔn)在信號(hào)的傳送、邏輯電平均不相同。 RS-232采用單端接收器和單端發(fā)送器，只用一根信號(hào)線來(lái)傳送信息，并且根據(jù)該信號(hào)線上電平相對(duì)于公共的信號(hào)地電平的大小來(lái)決定邏輯的“1”（-3～-15V）和“0”（+3～+15V）； RS-422標(biāo)準(zhǔn)是一種以平衡方式傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)，即雙端發(fā)送和雙端接收，根據(jù)兩條傳輸線之間的電位差值來(lái)決定邏輯狀態(tài)。RS-422電路由發(fā)送器、平衡連接電纜、電纜終端負(fù)載和接收器組成。它通過(guò)平衡發(fā)送器和差動(dòng)接收器將邏輯電平和電位差之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換（+2V表示“0”，-2V表示“1”）。 選用MAXIM公司的MAX202實(shí)現(xiàn)RS-232與TTL之間的電平轉(zhuǎn)換。MAX202內(nèi)部有電壓倍增電路和轉(zhuǎn)換電路，僅需+5V電源就可工作，使用十分方便；選用MAX490實(shí)現(xiàn)RS-485與TTL之間的轉(zhuǎn)換。每片MAX490有一對(duì)發(fā)送器/接收器，由于通信采用全雙工方式，故需兩片MAX490，另外只需外接4只電容即可。 PLC的RS-422接口配接DB-25型連接器，而PC機(jī)一般用DB-9型連接器。 將RS-232的RS、CS短接，這樣對(duì)計(jì)算機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)，PLC總是處于就緒狀態(tài)。也就是說(shuō)，計(jì)算機(jī)在任何時(shí)候都可以將數(shù)據(jù)送到PLC內(nèi)。又由于DR、ER交叉連接，因此，對(duì)計(jì)算機(jī)接收數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)，必須等待至PLC處于準(zhǔn)備就緒狀態(tài)。 2 通信裝置的軟件描述 2.1 FX2系列PLC與計(jì)算機(jī)之間通信協(xié)議 FX2系列PLC與計(jì)算機(jī)之間的通信采用RS-232標(biāo)準(zhǔn)，其傳輸速率固定為9600bps，奇偶校驗(yàn)位采用偶校驗(yàn)。數(shù)據(jù)以幀為單位發(fā)送和接收。一個(gè)多字符幀由力所示的五部分組成，其中和校驗(yàn)值是將命令碼ETX之間的的呢字符的ASCII碼（十六進(jìn)制數(shù)）相加，取得所得和的最低二位數(shù)。STX和ETX分別表示該字符幀的起始標(biāo)起和結(jié)束標(biāo)志。 FX2系列與計(jì)算機(jī)之間的通信是以主機(jī)發(fā)出的初始命令，PLC對(duì)其作出響應(yīng)的方式進(jìn)行通信的。共有0、1、7、8四種命令，上位機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)PLC的讀寫(xiě)和強(qiáng)行置位。通過(guò)ENQ、ACK和NAK，上位機(jī)協(xié)調(diào)與PLC的通信應(yīng)答。 2.2 通信過(guò)程 采用Bland C編寫(xiě)主機(jī)與PLC的通信程序。首先必須對(duì)COM1口進(jìn)行初始化，波特率為9600bps，奇偶校驗(yàn)位采用偶校驗(yàn)，七位有效數(shù)據(jù)。當(dāng)計(jì)算機(jī)接收到來(lái)自PLC的應(yīng)答字符ACK后，就可以進(jìn)入數(shù)據(jù)通信了。 計(jì)算機(jī)可對(duì)PLC內(nèi)各軟設(shè)備進(jìn)行讀、寫(xiě)和強(qiáng)制ON/OFF操作。除開(kāi)PLC的計(jì)時(shí)器和計(jì)數(shù)器的設(shè)定值采用常數(shù)時(shí)，以及文件寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)，F(xiàn)X2系列PLC的所有開(kāi)關(guān)量輸入、輸出以及各軟件設(shè)備對(duì)計(jì)算機(jī)都是透明的。其操作時(shí)的多字符幀的格式如圖3所示。但不同的操作在“多個(gè)字符”項(xiàng)內(nèi)有所不同。例如，計(jì)算機(jī)對(duì)PLC的軟設(shè)備Y20～Y37進(jìn)行讀操作，查裝置地址表為00A2，讀取2字節(jié)數(shù)據(jù)。 如傳送的命令有錯(cuò)誤，PLC返回NAK信號(hào)，本次操作失敗，重新進(jìn)行。 為了保證主機(jī)與PLC的通信準(zhǔn)確無(wú)誤，上位機(jī)也必須按通信協(xié)議進(jìn)行和校。如接收的信息有誤，則重新讀取。如重復(fù)3次仍不行，則顯示錯(cuò)誤信息。 使用C語(yǔ)言很容易實(shí)現(xiàn)以上編程。 主機(jī)還可向PLC寫(xiě)數(shù)據(jù)，進(jìn)行單點(diǎn)的強(qiáng)近置位和復(fù)位。 對(duì)于運(yùn)行在控制和實(shí)驗(yàn)室環(huán)境飛速下本方案運(yùn)行可靠、性?xún)r(jià)比高、體積小、但是對(duì)于通信距離長(zhǎng)，環(huán)境惡劣的發(fā)問(wèn)，需加光電隔離等措施。