计算机和单台PLC的1:1通信优化策略

1.系统连接

计算机与单台PLC的通信主要是通过RS-323C或RS-422接口进行的。计算机上的通信接口是标准的RS-232C接口，若PLC上的通信接口也是RS-323C接口，则PLC与计算机连接可以直接使用适配电缆进行连接实现通信，如图8-34所示。

若PLC上的通信接口是RS-422，则必须在PLC与计算机之间增加一个RS-232C/RS-422的接口转换适配器，再用电缆进行连接便可以实现通信，如图8-35所示。RS-232C/RS-422的接口转换适配器可实现RS-232C信号和RS-422信号进行相互交换，这类接口转换适配器常用的有SC-09和FX-232AW型通信适配器，这些适配器的结构简单、使用方便、性能可靠、价格低廉。图8-36和图8-37是SC-09及FX-232AW型与计算机通信时的接口引线连接图。

图8-34 直接通过RS-232接口进行串行通信

图8-35 通过适配器进行通信

图8-36 SC-09型接口引线连接

图8-37 FX-232AW型接口引线连接

在图8-37中，由于计算机RS-232C口的4、5引脚已经短接，所以对计算机发送数据来说，好像PLC总是处于数据准备就绪状态，计算机在任何时候都有可能将数据传送到PLC中；但由于RS-323C口的20、6引脚交叉连接，对计算机来说就必须检测PLC是否处于准备就绪状态，即检测引脚6是否为高电平。当引脚6为高电平时，表示PLC准备就绪，可以接收数据，计算机就可以发送数据了；当引脚6为低电平时，表示PLC与计算机不能通信。(www.xing528.com)

2.通信协议

FX系列PLC与计算机之间的通信，若采用RS-323C标准，则数据交换格式为字符串方式，如图8-38所示。在字符串格式中，左边第一位是开始位，中间7位是数据位，必须用字符的ASCⅡ来表示，这里所用到的字符及其ASCⅡ码的对应关系如表8-21所示，右边2位分别是奇偶校验位（采用偶校验）和停止位。

图8-38 FX系列与计算机之间通信的字符串格式

表8-21 FX系列PLC与计算机之间通信所用的字符与ASCⅡ码对应关系

在FX系列PLC与计算机的通信中，数据是以帧为单位发送和接收的，每一帧为10个字符。其中控制字符ENQ、ACK或NAK可以构成单字符帧，其余的字符在发送或接收时必须用字符STX和ETX分别表示该字符帧的起始标志和结束标志，否则将不能同步，产生错帧。多字符传送时构成多字符帧，一个多字符帧由字符STX、命令码、数据、字符ETX以及和校验五部分组成，如图8-39所示，其中和校验值是将命令码到ETX之间所有字符的ASCⅡ码（十六进制数）相加，取所得和的最低两位数。命令码只有0、1、7、8四个数字，对应的功能为：“0”表示读PLC软元件数据；“1”表示写PLC软元件数据；“7”表示对PLC软元件强制置1；“8”表示对PLC软元件强制置0。命令码的主要操作对象是PLC的X、Y、M、S、T、C等软元件，“0”、“1”还可以对数据寄存器D操作。

图8-39 多字符帧的组成

在FX系列PLC与计算机之间的通信中，PLC始终处于一种被动响应的地位，无论是数据的读或写，都是先由计算机发出信号。开始通信时，计算机首先发送一个控制字符ENQ，去查询PLC是否做好通信的准备，同时也可检查计算机与PLC的连接是否正确。当PLC接收到该字符后，如果它处于RUN状态，则要等到本次扫描周期结束（即扫描到END指令）时才应答；如果它处于STOP状态，则马上应答。若通信正常，则应答字符为ACK；若通信有错，则应答字符为NAK。如果计算机发送一个控制字符ENQ，经过5s后，什么信号也没有收到，此时计算机将再发送第二次控制字符ENQ，如果还是什么信号也没有收到，则说明连接有错。当计算机接收到来自PLC的应答字符ACK后，就可以进入数据通信了。

当计算机发送数据时，其RS-232C接口上的ER端为高电平，与其相连接的FX-232AW型接口模块上的DR端也为高电平，表示计算机的数据就绪，PLC可以接收数据了。此时，PLC被强制处于接收数据状态。当计算机发送完数据后，必须将ER端置为低电平，保证计算机处于接收数据的状态，以读取PLC的应答信号。当计算机收到PLC的应答信号后，复位通信电路，表示本次通信完成。