计算机协议通信优化方案

计算机链接又叫做专用协议通信，适用于串行通信中，其传输的是指令而非直接的信息，这些指令是预先制定的一些协议。通信时，传输的是ASCⅡ字符串，双方需对接收到的字符串进行分析。

由FX系列PLC构成的计算机链接系统，有两种规定的协议通信格式，可以通过设置特殊数据寄存器D8120的b15来进行选择格式1（b15=0）或格式4（b15=1）。特殊数据寄存器D8120定义见表8-17。

表8-17 D8120位信息表

（续）

1.协议通信格式1

（1）用于计算机从PLC读取数据，其读取过程如图829所示，可分为如下三步来执行：

1）计算机向PLC发送读取数据命令；

2）PLC接收到计算机的读取命令后执行相应的操作，将要读取的数据发送给计算机；

3）计算机在接收到相应的数据后向PLC发送确认响应，表示数据已接收到。

图8-29 协议通信格式1下计算机从PLC读取数据

（2）用于计算机向PLC写数据，其过程如图830所示，可分如下两步来执行：

1）计算机首先向PLC发送写数据命令；

2）PLC接收到写数据命令后执行相应的操作，执行完成后向计算机发送确认信号，表示写数据操作已完成。

图8-30 协议通信格式1下计算机向PLC写数据

图8-29和图8-30中，“站号”用来确定计算机在访问哪个PLC，在FX系列PLC中，站号是通过特殊数据寄存器D8121来设定的，设定范围为00H～0FH。“PC号”是用来确定PLC的CPU数字，FX系列PLC的PC号是FFH，由两位ASCⅡ字符来表示。“字符区域”的内容依赖于具体的单个系统，不随控制协议的格式而改变。“和校验代码”用来确定信息中的数据有没有受到破坏，由特殊数据寄存器D8120中的b13设定。当D8120的b13=1时，使用和校验码，和校验码根据和校验区域（从站号到字符区域）中的ASCⅡ字符的十六进制值求和得到，求和结果的低两位数字（十六进制）作为和校验码，由两个ASCⅡ字符表示。如果读/写数据的命令有误，PLC则向计算机发送有错误代码的命令，如图8-29和图8-30中以“NAK”开始的命令。若无误，则发送“ACR”开始命令。

例1-已知传输站号为0，PC号为FFH，命令为BR（元件存储器或批读），消息等待时间为30 ms，字符区域的数据为ABCD，计算和校验码。

如图8-31所示，将和校验区域内的所有字符的十六进制ASCⅡ码相加，所得和（30H+30H+46H+46H+42H+52H+33H+41H+42H+43H+44H=2BDH）的最低两位数为BDH，即和校验码为（42H、44H）。

图8-31 和校验码的计算

2.协议通信格式4

协议通信格式4与协议通信格式1的差别在于：协议通信格式4的每一个传输数据块上都添加终结码CR+LF。使用协议通信格式4时，PLC与计算机之间读/写数据的传输格式如图8-32和图8-33所示。

3.对控制协议各部分的说明(https://www.xing528.com)

（1）控制代码-控制代码见表8-18。

1）当PLC接收到ENQ、ACK、NAK中任意一个时，即初始化传送序列，并开始起动；

2）当接收到下述EOT或CL代码时，PLC初始化传送序列，此时PLC将不做响应。

图8-32 协议通信格式4下计算机从PLC读取数据

图8-33 协议通信格式4下计算机向PLC写数据

表8-18 控制代码表

（2）站号-站号是用来确定计算机要访问哪一个PLC。在FX系列PLC中，站号是通过特殊数据寄存器D8121来设定的，设定范围是从00H到0FH。对于FX_0N系列，当使用特殊D8121时，应打开M8120。

1）在设定站号时，不要为多个站设定相同的站号，否则传送数据将会混乱，并引起通信不正常。

2）站号不必按数字顺序来设定，在指定范围内（00H到0FH）可自由设定，例如按随机的顺序或跳过一些数字都是可以的。

（3）PC号 由两位ASCⅡ字符来表示，FX系列PLC的PC号是FFH。当使用接通要求功能时，由PLC自动将PC号转为FFH。

（4）命令 用来指定要执行的操作，例如读、写等，命令用两位ASCⅡ字符来定义。

（5）消息等待 这是一些计算机要求的一个延迟时间，以实现在发送和接收状态间的转换。消息等待时间决定了PLC在从计算机接收到一个消息之后到它发送数据之前的最小延迟量，请根据计算机的具体情况设定等待时间。消息等待时间可在0～150ms之间设定（以10ms为增量），用一位ASCⅡ字符来设定其值（0～F），0～FH（即0～15）代表0～150ms。

当在1∶N系统中使用RS 485PC IF时，必须设定消息等待时间为70ms或更长；如果在网络中PLC的扫描时间是70ms或更长，消息等待时间须设定为最大扫描时间或更长。

（6）和校验代码 和校验代码用来确认消息中的数据有没有受到破坏，它是求和校验区域中ASCⅡ字符十六进制值的总和，总和结果的低两位数字（十六进制）的ASCⅡ符即为和校验代码。

4.计算机链接的错误代码

（1）NAK错误代码 错误代码在NAK之后送出，以指示错误发生的类型。错误代码由两个ASCⅡ码表示，这两个ASCⅡ码是从00H到FFH的十六进制码。如果两个或更多的错误同时发生，则发送最小的错误代码的低位数字，见表819。

表8-19 NAK错误代码

（2）PLC的错误代码-对于FX系列的PLC，表820所示错误没有使用NAK传输，而是通过打开PLC中的特殊继电器M8063，并且将错误代码保存在特殊数据寄存器D8063里面。因为这些错误不传输，所以，必须在计算机里通过监控定时器或其他监视定时器来识别错误。

表8-20 特殊数据寄存器的D8063错误代码