引言
       dianzijishuderiyifazhan，tongxunjiekougeigongyekongzhidezidonghuajizhongkongzhidailaijudadebianhua，xitongdefenbukongzhi，wangluodeyuanchengjiankongdengdoushitongguotongxunlaishixianjiankong。gegezhinengshebeizhijianyaojinxingzhengchangtongxun，shouxianyaobaozhengyixia3個條件一致：通訊硬件界麵相同
；通訊參數設置一致；以yi及ji通tong訊xun協xie議yi一yi致zhi。在zai串chuan口kou的de通tong訊xun中zhong，界jie麵mian都dou已yi經jing是shi標biao準zhun化hua，參can數shu設she定ding亦yi可ke透tou過guo設she定ding來lai保bao持chi一yi致zhi。但dan在zai智zhi能neng自zi動dong化hua設she備bei中zhong
，由you於yu品pin牌pai和he產chan品pin都dou存cun在zai差cha異yi，對dui於yu同tong一yi種zhong產chan品pin，不bu同tong的de品pin牌pai就jiu可ke能neng存cun在zai不bu同tong的de通tong訊xun協xie議yi！所以，智能設備的通訊，設備的選擇是關鍵！但針對同種協議的產品，就有可能縮小設備選型範圍
，勢必會對係統的組成存在影響。如造成成本的提升，係統得不到優化等問題。
       現就針對通訊協議，介紹永宏PLCdeziyoukoutongxunxieyizuojieshao。jitongguoziyouxieyi，keyigenrenheyigezhinengshebeijinxinglianjie
，jinxingshujudechuanshu。dadafangbianlejishurenyuandexuanxing，gengyoulikongzhixitongdeyouhua，xingjiabidetisheng！

1. 係統硬件要求

1.1 永宏FBs-PLC通訊功能
       永宏FBs-PLC提供相當強大的通訊功能
，SoC單晶片中集合5gegaosutongxunduankou。zhujizidaiyigetongxunduankou。duoyangdekuozhanfangshi，keyixuanzetongxunmokuaihuozhetongxunbanshixiantongxunduankoudekuozhan
，danyizhujikeyizuiduokuozhanzhi5個通訊端口；數據傳輸可以選擇ASCII碼或者速度快一倍的二進製碼來傳輸
；每個通訊端口通訊速率高達921.6Kbps
；支持RS-232,RS-485,USB和Ethernet等界麵；通訊協議提供永宏標準通訊協議

，工業界通用的ModBus標準協議，以及自由口協議。這裏我們就永宏PLC的自由通訊協議做進一步探討。
1.2 永宏PLC自由通訊協議簡介
       所謂自由通訊協議
，永宏PLC作(zuo)為(wei)主(zhu)站(zhan)
，根(gen)據(ju)通(tong)訊(xun)的(de)從(cong)站(zhan)設(she)備(bei)通(tong)訊(xun)格(ge)式(shi)來(lai)編(bian)寫(xie)通(tong)訊(xun)傳(chuan)輸(shu)數(shu)據(ju)格(ge)式(shi)
，以(yi)保(bao)證(zheng)通(tong)訊(xun)格(ge)式(shi)的(de)一(yi)致(zhi)性(xing)。在(zai)符(fu)合(he)從(cong)站(zhan)設(she)備(bei)的(de)數(shu)據(ju)格(ge)式(shi)時(shi)設(she)備(bei)才(cai)能(neng)識(shi)別(bie)主(zhu)站(zhan)發(fa)送(song)出(chu)來(lai)的(de)命(ming)令(ling)要(yao)求(qiu)，再(zai)根(gen)據(ju)命(ming)令(ling)來(lai)進(jin)行(xing)處(chu)理(li)數(shu)據(ju)
、做響應回複等工作。這樣將大大提高PLC控製對象的通訊接口兼容。 

圖1.1 RS-485單主多從通訊示意圖

       如圖1.1所示，一個永宏PLC可以跟多個智能從站進行通訊；智能從站可以同為一種設備不同品牌，或者不同設備不同品牌
，例如其他品牌的PLC、變頻器

、智能儀表等，隻要符合RS-485通訊要求即可組網。

[:page:]2. 軟件係統要求與設計

2.1 串行口通訊協議格式
       在串行通訊中，數據的格式一般如下圖所示： 

圖1.2 串行口一般通訊數據格式

       在協議中
，一些通訊協議要求命令請求碼
，一些則不需要
；從起始符到結束符
，格式都相似。
起始符：表示通訊命令的開始， 常用02H表示。
地址：從站設備的地址， 範圍在“00H~7FH”。
功能碼：從站設備所規定的功能碼，以響應主站的作動要求。
數據：根據命令碼執行的數據區。
校驗：為保證數據的準確可靠的通訊，協議中都設定校驗碼。常見的校驗有CRC,CHECKSUM。
結束符：表示一筆通訊命令的完成。通常使用03H表示。
       在(zai)所(suo)使(shi)用(yong)的(de)設(she)備(bei)中(zhong)會(hui)，做(zuo)相(xiang)關(guan)的(de)協(xie)議(yi)規(gui)定(ding)和(he)參(can)數(shu)說(shuo)明(ming)
，所(suo)以(yi)我(wo)們(men)隻(zhi)要(yao)依(yi)照(zhao)設(she)備(bei)的(de)通(tong)訊(xun)格(ge)式(shi)編(bian)寫(xie)通(tong)訊(xun)命(ming)令(ling)

，請(qing)求(qiu)從(cong)站(zhan)執(zhi)行(xing)命(ming)令(ling)
，並(bing)根(gen)據(ju)主(zhu)站(zhan)是(shi)否(fou)要(yao)求(qiu)做(zuo)相(xiang)關(guan)的(de)回(hui)應(ying)，來(lai)完(wan)成(cheng)響(xiang)應(ying)。下(xia)麵(mian)，我(wo)們(men)會(hui)以(yi)與(yu)士(shi)林(lin)變(bian)頻(pin)器(qi)通(tong)訊(xun)為(wei)實(shi)例(li)，做(zuo)相(xiang)關(guan)的(de)介(jie)紹(shao)。 

2.2 永宏PLC端軟件設計

       永宏PLC在(zai)通(tong)訊(xun)編(bian)程(cheng)方(fang)便(bian)提(ti)供(gong)相(xiang)當(dang)便(bian)利(li)的(de)指(zhi)令(ling)和(he)編(bian)程(cheng)方(fang)法(fa)。在(zai)指(zhi)令(ling)方(fang)式(shi)，使(shi)用(yong)一(yi)個(ge)功(gong)能(neng)指(zhi)令(ling)配(pei)合(he)通(tong)訊(xun)表(biao)格(ge)，即(ji)可(ke)完(wan)成(cheng)通(tong)訊(xun)命(ming)令(ling)。下(xia)麵(mian)就(jiu)對(dui)指(zhi)令(ling)與(yu)表(biao)格(ge)編(bian)輯(ji)做(zuo)相(xiang)關(guan)介(jie)紹(shao)。永(yong)宏(hong)PLC提供兩個通訊指令FUN150和FUN151，其中FUN150用於ModBus協議通訊用，這裏就不做介紹
，詳細請參考《永宏PLC使用手冊》介紹。FBs-PLC可由Por t 1、2
、3 或4等四個通訊端口來作永宏多台CPU LINK聯機或與具有RS-232/RS-485通訊接口的智能型外圍通過通訊方式作聯機整合應用。
FUN151(CLINK)通訊聯機便利指令可指定那個通訊端口以何種工作模式運作共有Mode 0～ 3 四種工作模式
， 其中的Mode 3 模式為〝高速LINK 網絡〞模式隻允許Port 2使用，其餘都為“一般LINK 網絡”，下表是高速LINK 與一般LINK 指令模式的差別說明。 

2.3 FUN151(CLINK)通訊聯機便利指令

FUN151通訊指令梯形圖符號如下：

圖2.1 FUN151指令符號

說明：
EN：執行控製輸入
PAU：執行暫停輸入
BAT：通訊放棄輸入
ACT：通訊正執行中輸出
ERR：通訊出錯指示輸出
，可以在監視中查找對應的錯誤碼。
DN：通訊正常完成指示輸出。 
[:page:]另外還有通訊端口的特殊繼電器和特殊寄存器，簡單介紹如下。

       我們針對文章內容，介紹一下MD1模式的工作。對於MD2模式
，主要是當要求永宏PLC被動接收其他設備後再做響應時使用
，若隻做接收不回應，則就不需要該模式，所以我們重點講一下MD1的工作原理。

2.4 FUN151（CLINK）：MD1 通訊聯機便利指令(自由協議主動模式)
 FUN151（CLINK）：MD1 模式提供永宏PLC 主動與具有RS-232/RS-485 通訊端口的智能
型外圍設備聯機
；通訊格式由WinProladder程序編寫，必須與所要聯機的通訊設備一致，才能成功聯機。 

2.4.1 MD1操作數SR 的說明
SR：數據傳送表格的起始寄存器。即與FUN151指令中的SR對應，例如SR填寫“R5000”時，則RS+0就為R5000
，而RS+1即是R5001，以此類推。 

說明：1.在選擇“隻傳送”模式時，接收信息的起始符+結束符無意義；
2.在使用“傳送後接收”時

，要設定好起始符和結束符，以保證通訊接收無誤
，通訊程序也簡單有效；
3.當接收回應信息時，接收完畢後CPU將計算總接收數據的長度
，填到WR+8寄存器。

2.4.2 MD1操作數WR的說明
WR：通訊指令運作占用寄存器，具體寄存器作用如下所示。 

[:page:]2.4.3泛用通訊表格的編輯
       在SR的寄存器空間，對應的建立一個通訊表格，在表格中依照從站設備的通訊協議，編寫通訊數據；這zhe樣yang很hen直zhi觀guan，很hen有you效xiao率lv就jiu能neng完wan成cheng從cong站zhan設she備bei通tong訊xun數shu據ju的de編bian寫xie。當dang然ran，用yong戶hu可ke以yi對dui寄ji存cun器qi做zuo好hao各ge項xiang運yun算suan後hou，對dui應ying的de填tian寫xie正zheng確que數shu值zhi，也ye能neng完wan成cheng通tong訊xun命ming令ling的de編bian寫xie。例li如ruSR+1為R5001寄存器
，假設設備的起始符為02H
，結束符為03H

，可以直接將數據“0203H”往5001裏麵送.但當中運算、數據轉換等的計算較表格，比較複雜，建議還是采用表格編寫。
在WinProLadder程序的專案管理窗口中的“泛用通訊表格”標簽上，點擊右鍵來建立一個表格

；或者可以選擇FUN151指令
，然後按“Z”建來建立。通過這樣的操作後，會彈出“自由通訊表格”的編輯框
，如下圖所示。 

圖2.3自由通訊表格

在通訊模式中
，選擇“隻傳送”或者“傳送後接收回應”；即與SR中的SR+0相對應。
起始碼和結束碼：設定接收信息的起始符和結束符；與SR中的SR+1對應。
       在“通訊命令表格編輯”中，即要依從站設備通訊協議規定的數據格式來輸入命令。通訊傳送的是ACSII碼
，命令可以使用十進製、十六進製和字符來表示
；在要用字符表示時，要使用“’”單引號引起來，表示字符的ACII碼。接下內容，我們以實例應用來介紹自由通訊口的MD1主動模式的應用。 

[:page:]3. 自由通訊協議的應用

3.1 永宏PLC與士林(SS係列)變頻器通訊
3.1.1硬件配置
士林變頻器提供的是RS-422/485的通訊界麵，在這裏永宏PLC端增加一塊FBs-CB25來擴充一個RS-485的通訊界麵。硬件上配線如下圖所示。

圖3.1永宏PLC與士林變頻器通訊配線圖

另外在FBs-CB25端，請設定終端電阻的撥動開關到”O”狀態，表示使用終端電阻。
變頻器端的通訊參數設定
控製方式來源:1(Pr31)為通訊控製
波特率：;9600(Pr32);
站號：1(Pr36);
數據位： 8BIT(Pr48);
停止位：1停止位(Pr49);
校驗：無校驗(Pr50);
CR校驗(Pr51)
將波特率
、停止位
、數據位、校驗設定與PLC端的Por2口一致，其他參數根據需要做調整。

3.1.2士林變頻器通訊協議

○1上位機通訊請求

；
○2等待時間
○3變頻器回應數據
○4上位機處理時間
○5上位機回複數據 
3.1.3變頻器通訊數據格式
1
， 上位機至變頻器通訊要求(我們針對內容隻介紹格式A：寫資料至變頻器。其他從略)。 

2， 資料寫入時，變頻器回應數據格式

其他通訊格式請參考士林變頻器使用手冊。

 [:page:]3.1.4通訊控製字

停止命令 ：當FAH的資料為“0”時變頻器正轉。數據格式如下：

根據以上的命令 在軟件中編寫程序如下。

圖3.3永宏PLC通訊表格示意圖

       從R5003開始到R5015
，共有13個寄存器，則係統將自動將數據長度13填寫到R5002中：“0DH”(ASCII碼)。
另外通訊數據的校驗碼
，可以通過拖選“資料預覽”中的數據範圍來計算。如該正轉命令的數據校驗總和值為R5004~R5012
，在拖選中該範圍後，表格底下的“總和值(字節)=”將計算得到“D9”。

[:page:]3.1.6 PLC程序執行
       到這，控製變頻器正轉命令編輯完畢。這樣，我們運行PLC。將M1接點至ON後
，PLC將通訊數據送達變頻器。此時，變頻器將正轉運行！同時變頻器將向PLC回應數據到WR中。回應數據如下： 

4. 結束語 
       綜上，我們就自由通訊的主動模式做了介紹，由於篇幅問題
，請讀者自行測試控製變頻器停止命令
，以及自由通訊的MD2被動模式，請客戶自行參考永宏PLC相關使用手冊的介紹。永宏PLC強大的通訊能力，便利的編程方法，幾乎可以兼容所有智能通訊設備。極大程度的提高可編程控製器的接口兼容性，使得客戶在選型、係統配置上大大的提供便利性。


參考文獻：
[1] 永宏可編程控製器使用手冊I 和使用手冊II.台灣永宏電機股份有限公司
[2] 永宏PLC編程軟件使用手冊.台灣永宏電機股份有限公司
[3] 士林變頻器SS係列使用手冊.蘇州士林電機有限公司

作者簡介：
孫恒孝(1980- ),畢業於合肥工業大學自動化係
主要從事PLC行業的技術支持與行業應用工作
聯係方式：範堤商貿(上海)有限公司
021－66315471