欧姆龙CPU自带232口与第三方设备通信实验.docx

1、欧姆龙CPU自带232口与第三方设备通信实验编号:20150822实验报告课题名称:欧姆龙CPU自带232口和第三方设备通信实验 单位（盖章）: 技术部 实验时间: 欧姆龙CPU自带232口和第三方设备通信实验实验目的：了解欧姆龙PLC CPU自带RS232口和第三方设备的通信。本实验以欧姆龙PLC CS1D-CPU67S和昌辉SWP系列仪表为例进行测试。实验设备：本次实验设备见表1。序号名称型号数量备注1CPUCS1D-CPU67S12电源模块CS1D-PA207R13主底板CS1D-BC082S14以太网模块CS1W-EIP2115昌辉仪表SWP-C403-22-23-HL-FA16USB

2、转串口线17CPU和PC串口连接线（见注1）1用来连接CPU的USB口和串口线的USB口8网线1表1注1：欧姆龙PLC RS232口和上位机串口线的连接方式见图1。图1-欧姆龙PLC RS232口和上位机串口线的连接方式实验流程：实验步骤：一、硬件电路搭建1、实验设备电路搭建如图2所示。图2-实验硬件电路搭建图2、CPU单元设置：CPU单元设置见图3，将所有的DIP开关都置为OFF。图3-CPU模块DIP开关设置图3、以太网模块设置：在该实验中，由于我们将用到CPU自带的RS232口和第三方设备（昌辉仪表）通信，因此对CPU的编程等操作选定为以太网方式。以太网模块的单元号和节点号设置见图4，该

3、实验中设定的IP地址为：192.168.250.1。图4-以太网模块设置图二、软件设置1、打开CX-Programmer，文件，新建，设备类型CS1D-S，CPU型号选择CPU67，网络类型选择Ethernet。设置界面如图5。图5-新建工程2、以太网连接设置，如图6：将IP地址设定为192.168.250.1图6-IP地址设定3、在线工作，编程模式下，打开“设置”选项对CPU自带的232口进行设置。如图7所示。在“上位机链接端口”选项下设置通信格式（注2）（波特率、数据格式、232口的工作模式等参数），然后传送到PLC。图7-CPU自带232口的设置注2：SWP系列仪表通讯口的传输方式为。

4、三、无协议收发功能的测试。欧姆龙PLC和第三方设备通信需要通过特殊指令（TXD和RXD）来发送和接收第三方设备的协议。1、无协议发送功能的测试。测试要求：发送D0-D9共10个数据到上位机。上位机接收软件：串口调试工具（1） 无协议接收程序的编写：测试无协议接收需要用到无协议接收指令RXDS-发送数据的首地址：将要发送的第三方设备的协议写在S开始的内存中去。C-控制字：定义发送协议的一些控制项目。控制字的定义如下：N-发送的数据字节数：定义发送协议的字节数。无协议发送程序如图7所示（发送D0-D9共10个数据）：图7-无协议发送程序截图（2）无协议发送测试情况如图8、图9所示。图8-CPU发送

5、数据图9-上位机接收数据 （3） 测试结果：CPU无协议发送数据正常。2、无协议接收功能的测试。测试要求：上位机发送数据，CPU通过无协议接收数据并存到D200开始内存区域。上位机发送软件：串口调试工具（1） 无协议接收程序的编写：测试无协议发送需要用到无协议发送指令RXDS-接收数据的首地址：定义接收数据存放的首地址。C-控制字：定义接收协议的一些控制项目。控制字的定义如下：N-存储数据的字节数：定义从接收缓冲区中，存储多少字节的数据到指定的地址中去。无协议接收程序如图10所示（将接收到的数据放在D200开始地址中去）：图10-无协议接收截图（2） 无协议接收测试情况如图11、图12所示。图

6、11-上位机发送数据截图图12-CPU接收数据截图（3） 测试结果：CPU无协议接收数据正常。四、第三方设备协议分析1、通讯格式分析本次实验通信的第三方设备是昌辉的SWP系列仪表，其通信格式为： -起始符； DE 仪表设备号（双字节，参见仪表操作手册中之参数“DE” ） 帧命令 操作命令（双字节） 帧数据 各种操作命令所对应的数据（长度视不同仪表型号而不同） CRC 校验字节（除外 CRC 字节之前其它几个字节的异或值，即 DE（ASII）与帧类型 ASCII和帧数据 ASCII的异或值） CRC = DEASCII 帧 命令 ASCII 帧数据 ASCII CR结束符2、 设备设置分析 这一

7、部分需要进入仪表的二级菜单对仪表的DE（即设备编号）和波特率进行设置。设置方法为： 找到DE和BT两个项目如图12。将BT设置为5（即波特率为9600）；设备号设置为01。图12-仪表参数设置3、仪表参数编写下面以读仪表动态数据（实时测量值）帧为例编写通信命令帧。由通信格式可得到设备发送和接收命令的具体格式（注3）：注3：读仪表动态数据的帧命令为RD，仪表通讯命令集见表2：表2-SWP仪表通信命令集故：当设备号为01时应该发送的命令帧为：五、CS1D-CPU67S读取仪表动态数据实例。 要求：（1）当200.00为1时，CPU将储存在D0开始的内存中的请求命令（请求当前仪表动态数据）发送到SW

8、P仪表。（2）当200.01为1时，仪表回复当前的动态数据到CPU，CPU将其存在D200开始的内存中。1、无协议收发数据程序编写，如图13。图13-无协议获取SWP仪表数据（1）DO中保存的请求命令数据见图14：图14-CPU发送请求命令（2）当仪表当前没有给定信号时，接收到的数据见图15。图15-仪表没有给定信号时（3）当仪表给定4mA的信号时，接收到的数据见图16。图16-仪表给定信号为4mA时（4）当仪表给定12mA的信号时，接收到的数据见图17。图17-仪表给定信号为12mA时（5）当仪表给定20mA的信号时，接收到的数据见图18。图18-仪表给定信号为20mA时2、结论： CPU自

9、带的232口能够正常和第三方设备通信。六、FCS（帧校验和）指令的使用。1、欧姆龙PLC提供一条FCS指令，该指令的作用是计算指定地址范围内的FCS值，并以ASCII代码输出。C和C+1控制字：C 指定了在 FCS 计算中使用的单位（字节或字），（C+1 的第 13 位判断是字节还是字）。R1 需要计算校验码的地址的首字。D计算输出的结果存放位置。如果选择字节方式，计算结果输出到 D+1 和 D。在这种情况下，左边 4 个数字存入 D+1, 右边 4 个数字存入 D 。2、FCS校验码计算示例。 （1） 以计算昌辉仪表校验码为例。仪表的协议规定，参与校验码计算的数据包含了 DE（ASII）与帧

10、类型 ASCII和帧数据 ASCII的异或值。 首先，列出地址使用表3。序号FCS指令中的标识CPU对应的地址设置值SWP仪表的参数1C（控制字）D100#00062D101#30003R1（需要计算的参数的首字）D1200001设备号4D1215244命令代码5D（结果字）D300表3-FCS指令计算SWP校验码地址对照表（2）FCS指令程序见图19。图19-FCS指令程序图20-FCS参数查看（3）改变命令代码为RR（即D121的值为5252）得到新的校验码，如图21所示。图21-改变命令代码后的检验码计算3、结论：检验码和手动计算结果一样，FCS计算异或检验码成功。七、通过CPU计算校验码获取SWP数据1、程序2、得到的实验结果（1）D0-D4发送数据（2）D200接收数据八、结论当第三方设备数据帧的校验方式为异或时，能够通过CPU自带的RS232口实现与第三方设备的通讯。注意：（1）使用到的A区辅助区域（2）在任何时候，RXD和TXD不能同时执行，否则导致串口报错，不能执行无协议收发数据。如串口报错可通过将A526.00置为1，重新启动端口。（3） SWP仪表的通信中，OD为结束符，只能以16进制形式发送。