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0 引言

    日本三菱公司的FX系列PLC在我國應(yīng)用十分廣泛，是目前國內(nèi)市場上占有率較高的幾種PLC機(jī)型之一。根據(jù)三菱公司提供的技術(shù)資料，在用戶系統(tǒng)中，要實(shí)現(xiàn)PLC與Pc機(jī)串行通信，一般還需購買FX-232-BD通信模塊；而PLC自身所帶的編程口在下載完程序后處于閑置狀態(tài)。因此，若能直接利用編程口實(shí)現(xiàn)PLC與PC機(jī)串行通信，將有利于節(jié)約資源。

    PLC主要面向生產(chǎn)現(xiàn)場，具有使用方便、可靠性高和抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。PC機(jī)直接面向用戶，在數(shù)據(jù)處理、圖像顯示和打印報(bào)表等方面具有顯著優(yōu)勢。將PC機(jī)與PLC以上、下位機(jī)的形式聯(lián)合起來應(yīng)用，可以更有效地發(fā)揮各自優(yōu)勢，互補(bǔ)應(yīng)用上的不足。

    LabVIEW是美國NI公司開發(fā)的一個(gè)基于計(jì)算機(jī)的虛擬儀器開發(fā)平臺。強(qiáng)大而靈活的儀器控制功能是LsbVIEW區(qū)別于其他編程語言的主要特點(diǎn)，LabVIEW在數(shù)據(jù)采集、儀器控制、過程監(jiān)控和自動測試等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

1 系統(tǒng)硬件構(gòu)成

    三菱FX系列PLC自帶的編程口是RS-422接口，而PC機(jī)的串行通信口則是RS-232C接口，兩者之間需要通過SC-09適配電纜才能通信。不同設(shè)備上相同類型的通信接口的引腳定義可能存在差異。PC機(jī)與三菱FX系列PLC上的通信接口引腳定義如圖1所示。

圖1 接口引腳定義

    RS-422和RS-232C是兩種不同標(biāo)準(zhǔn)的串行數(shù)據(jù)接口，兩者的主要差別在于信號傳輸方式不同。RS-232C標(biāo)準(zhǔn)利用信號線與公共地線之間的電壓差進(jìn)行信號傳輸，采用的是單向傳輸方式；RS-422標(biāo)準(zhǔn)則是利用傳輸線之間信號的電壓差進(jìn)行傳輸?shù)?，采用的是差動傳輸方式。SC-09電纜實(shí)現(xiàn)了這兩種不同的信號傳輸方式之間的轉(zhuǎn)換，其內(nèi)部電路如圖2所示。

圖2 SC-09電纜內(nèi)部電路

2 通信協(xié)議

    PC機(jī)與PLC之間有兩種通信方式：一種是PC機(jī)具有優(yōu)先權(quán)而PLC始終被動響應(yīng)Pc機(jī)發(fā)來的命令；另一種則是PLC具有優(yōu)先權(quán)，將命令發(fā)送給PC機(jī)，并接收來自PC機(jī)的響應(yīng)。本文采用的是前一種通信方式。

    為實(shí)現(xiàn)Pc機(jī)與FX系列PLC編程口之間的通信，系統(tǒng)采用的是編程口專用通信協(xié)議。

2.1 控制字符

    在PC機(jī)與FX系列PLC的串行通信中，數(shù)據(jù)是以幀為單位發(fā)送和接收的。其中，控制字符ENQ(05H)、ACK(06H)和NAK(15H)可以構(gòu)成單字符幀心1，其余的字符幀在發(fā)送或接收時(shí)都必須用控制字符STX(02H)和ETX(03H)分別作為該幀的起始標(biāo)志和結(jié)束標(biāo)志。

    各控制字符的意義如表1所示。

表1 控制字符意義

2.2 命令代碼

    PC機(jī)對PLC相應(yīng)軟元件的操作是通過“0”、“1”、“7”、“8”四個(gè)命令符來實(shí)現(xiàn)的，各命令符的含義如表2所示。

表2 命令字符含義