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c#与松下FP∑可编程控制器的通信
本文介绍了通过引进ActiveX控件MSComm，利用C#语言编程,实现上位机与松下FPG-C24R2 PLC的通信，并给出了工程实例。该方法简单可靠、便于移植、实用性强，在工业控制中有着广泛的用途。
关键词：C# 串口通信 实时监控 ActiveX 控件
一、前言
C#语言是.NET技术的核心开发语言，是一种简单、现代、面向对象和类型安全的编程语言，它实现了快速应用程序开发、跨平台部署，能够访问平台固有的资源，支持COM和.NET技术，具有C++语言的强大功能、Java语言的跨平台特性和Delphi语言的方便快捷等众多的优秀品质。FP∑是日本松下电工株式会社生产的小型可编程序控制器，它有许多规格，具有体积小、重量轻、功能齐全、编程简单、价格便宜等优点，在工业控制中应用十分广泛。 本文在Windows xp下用Visual Studio .NET 2003编制一个简单的通信程序，探讨使用MSComm控件对FPG-C24R2 PLC进行串行通信的实现方法。
二、ActiveX控件的引入
你必须有Mscomm.srg, Mscomm32.ocx,Mscomm32.dep文件在你的Windows的System目录下（注意WinNT下是System32），而且它必须正确的注册。你可以装VB6.0来获得，安装VB.6.0后，MSComm控件就自动在你的计算机上注册了，这比手工注册控件省事多了，Visual.Studio.NET2003在项目工程中（Solution)插入MSComm控件的具体步骤：新建程序后，点击Tools(工具)-->Add/Remove Toolbox items(添加/移除工具箱项）就打开了Customize Toolbox(自定义工具箱）对话框,再选择COM Components(COM组件)项，并在出现控件中就可以找到Microsoft Communications Control,version 6.0，选上该项，再点击"OK"，就会在Toolbox控件工具箱中看到MSComm控件的电话图标了，将它拖到窗体（Form）就可以了。
三、通信协议
FP∑系列PLC通信系统的基本协议是松下电工的专用通信协议-MEWTOCOL；PLC与计算机的通信协议是MEWTOCOL-COM。该协议采用异步通信方式，其波特率有300bps、600bps、1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps、38400bps、57600bps、115200bps等多种可选，且报文长度可变可固定。该方式通信协议如下：
图1和图2分别为上位机发送的上位机链接命令帧读DM区数据的命令格式和由PLC返回的应答帧格式。当PLC接收到从上位机发来的ASCII码命令时自动返回ASCII码应答。
其中，％为起始符，标记每一帧报文的开始，CR为结束符，标记每一帧报文的结束，BCC为两字节的帧校验码FCS，它是从开始符"%"到正文结束的所有字符的ASCII码按位异或的结果，HL为PLC的站地址，为两位16进制数，如00则表示第一台PLC。#、$标注该帧报文为何种类型，上位机的命令帧由不固定的字节数组成，针对不同的识别码有不同的帧长度。但基本格式大体一致。
四、编程实现
启动Visual.Studio.NET2003，便可进入Visual C#.NET窗口环境，建立Windows应用程序，建立项目名称（complc），生成项目窗体（comForm）。在窗体上添加通信按钮button1、退出按钮button2，并在工具箱Windows窗体控件栏选中Microsoft Communications Control,version 6.0控件，如图3。
代码如下: using System; 五、结论
using System.Text;
using System.Drawing;
using System.Collections;
using System.ComponentModel;
using System.Windows.Forms;
using System.Data;
namespace complc
{
/// <summary>
/// Form1 的摘要说明。
/// </summary>
public class comForm : System.Windows.Forms.Form
{
private AxMSCommLib.AxMSComm axMSComm1;
private System.Windows.Forms.TextBox textBox1;
private System.Windows.Forms.TextBox textBox2;
private System.Windows.Forms.Button button1;
private System.Windows.Forms.Button button2;
private System.Windows.Forms.Label label1;
private System.Windows.Forms.Label label2;
/// <summary>
/// 必需的设计器变量。
/// </summary>
private System.ComponentModel.Container components = null;
public comForm()
{
// Windows 窗体设计器支持所必需的
InitializeComponent();
// TODO: 在 InitializeComponent 调用后添加任何构造函数代码
}
/// <summary>
/// 清理所有正在使用的资源。
/// </summary>
protected override void Dispose( bool disposing )
{
if( disposing )
{
if (components != null)
{
components.Dispose();
}
}
base.Dispose( disposing );
}
/// Windows 窗体设计器生成的代码
/// <summary>
/// 应用程序的主入口点。
/// </summary>
[STAThread]
static void Main()
{
Application.Run(new comForm());
}
private void button1_Click(object sender, System.EventArgs e)
{
string ms,rd = "" ;
int i;
if (!axMSComm1.PortOpen)
axMSComm1.PortOpen = true; //打开串口
axMSComm1.InputLen = 0; //清除接收缓冲区
axMSComm1.DTREnable = true; //置DTR有效
axMSComm1.RTSEnable = true; //置RTS有效
axMSComm1.InputMode = MSCommLib.InputModeConstants.comInputModeText; //置为二进制输入方式
axMSComm1.RThreshold = 1; //设置为接收缓冲区每接收一个字符将引发一次OnComm事件
ms=textBox1.Text; // 输入如：%01#RDD9001590016或%01#RDD0100601036
axMSComm1.Output = ms+tobcc(ms)+(char)13;
// sleep(30);
rd += axMSComm1.Input;
textBox2.Text = rd;
}
private void comForm_Load(object sender, System.EventArgs e)
{
axMSComm1.CommPort = System.Convert.ToInt16(1); //设为com1
axMSComm1.Settings = "9600,n,8,1";
}
public string tobcc(string s) //帧校验函数FCS
{
int t = 0;
char[] chars = s.ToCharArray();
for(int i = 1;i <= s.Length-1;i++)
{
t = t^=(char)chars[i];
}
return t.ToString().Substring(1,2);
}
private void button2_Click(object sender, System.EventArgs e)
{
Application.Exit();
}
}
}
本文所有程序均在Windows XP, Visual.Studio.NET2003环境中调试通过，该通信方式简单，通信十分稳定可靠，从而在工业控制的小型监控系统中有着广阔的应用前景。读者可在本文的基础上，参考松下公司的MEWTOCOL-COM协议，便可轻松实现PC与松下FP∑系列PLC的通信，以完成上位机对PLC的监视与控制。
三、通信协议
FP∑系列PLC通信系统的基本协议是松下电工的专用通信协议-MEWTOCOL；PLC与计算机的通信协议是MEWTOCOL-COM。该协议采用异步通信方式，其波特率有300bps、600bps、1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps、38400bps、57600bps、115200bps等多种可选，且报文长度可变可固定。该方式通信协议如下：
图1和图2分别为上位机发送的上位机链接命令帧读DM区数据的命令格式和由PLC返回的应答帧格式。当PLC接收到从上位机发来的ASCII码命令时自动返回ASCII码应答。
其中，％为起始符，标记每一帧报文的开始，CR为结束符，标记每一帧报文的结束，BCC为两字节的帧校验码FCS，它是从开始符"%"到正文结束的所有字符的ASCII码按位异或的结果，HL为PLC的站地址，为两位16进制数，如00则表示第一台PLC。#、$标注该帧报文为何种类型，上位机的命令帧由不固定的字节数组成，针对不同的识别码有不同的帧长度。但基本格式大体一致。
四、编程实现
启动Visual.Studio.NET2003，便可进入Visual C#.NET窗口环境，建立Windows应用程序，建立项目名称（complc），生成项目窗体（comForm）。在窗体上添加通信按钮button1、退出按钮button2，并在工具箱Windows窗体控件栏选中Microsoft Communications Control,version 6.0控件，如图3。
代码如下: using System; 五、结论
using System.Text;
using System.Drawing;
using System.Collections;
using System.ComponentModel;
using System.Windows.Forms;
using System.Data;
namespace complc
{
/// <summary>
/// Form1 的摘要说明。
/// </summary>
public class comForm : System.Windows.Forms.Form
{
private AxMSCommLib.AxMSComm axMSComm1;
private System.Windows.Forms.TextBox textBox1;
private System.Windows.Forms.TextBox textBox2;
private System.Windows.Forms.Button button1;
private System.Windows.Forms.Button button2;
private System.Windows.Forms.Label label1;
private System.Windows.Forms.Label label2;
/// <summary>
/// 必需的设计器变量。
/// </summary>
private System.ComponentModel.Container components = null;
public comForm()
{
// Windows 窗体设计器支持所必需的
InitializeComponent();
// TODO: 在 InitializeComponent 调用后添加任何构造函数代码
}
/// <summary>
/// 清理所有正在使用的资源。
/// </summary>
protected override void Dispose( bool disposing )
{
if( disposing )
{
if (components != null)
{
components.Dispose();
}
}
base.Dispose( disposing );
}
/// Windows 窗体设计器生成的代码
/// <summary>
/// 应用程序的主入口点。
/// </summary>
[STAThread]
static void Main()
{
Application.Run(new comForm());
}
private void button1_Click(object sender, System.EventArgs e)
{
string ms,rd = "" ;
int i;
if (!axMSComm1.PortOpen)
axMSComm1.PortOpen = true; //打开串口
axMSComm1.InputLen = 0; //清除接收缓冲区
axMSComm1.DTREnable = true; //置DTR有效
axMSComm1.RTSEnable = true; //置RTS有效
axMSComm1.InputMode = MSCommLib.InputModeConstants.comInputModeText; //置为二进制输入方式
axMSComm1.RThreshold = 1; //设置为接收缓冲区每接收一个字符将引发一次OnComm事件
ms=textBox1.Text; // 输入如：%01#RDD9001590016或%01#RDD0100601036
axMSComm1.Output = ms+tobcc(ms)+(char)13;
// sleep(30);
rd += axMSComm1.Input;
textBox2.Text = rd;
}
private void comForm_Load(object sender, System.EventArgs e)
{
axMSComm1.CommPort = System.Convert.ToInt16(1); //设为com1
axMSComm1.Settings = "9600,n,8,1";
}
public string tobcc(string s) //帧校验函数FCS
{
int t = 0;
char[] chars = s.ToCharArray();
for(int i = 1;i <= s.Length-1;i++)
{
t = t^=(char)chars[i];
}
return t.ToString().Substring(1,2);
}
private void button2_Click(object sender, System.EventArgs e)
{
Application.Exit();
}
}
}
本文所有程序均在Windows XP, Visual.Studio.NET2003环境中调试通过，该通信方式简单，通信十分稳定可靠，从而在工业控制的小型监控系统中有着广阔的应用前景。读者可在本文的基础上，参考松下公司的MEWTOCOL-COM协议，便可轻松实现PC与松下FP∑系列PLC的通信，以完成上位机对PLC的监视与控制。
