前言

首先，C#與PLC通信的開發，要和PLC程式開發區分開，C#與PLC通信的開發，是上位機軟體開發，PLC程式開發，是撰寫在PLC里運行的程式，是PLC程式猿的事情，我最初接觸PLC的時候，不是很清楚，畢竟搞軟體開發的，硬體都不怎么熟悉，第一次碰到需要和PLC打交道的專案時，曾經一度差點放棄，找不到方向，迫于專案時間的壓力，只能在網路上盲目的尋找資料，甚至買了一本PLC編程的書籍來看，結果完全看不懂，后來才知道，那本書介紹的是如何撰寫PLC里面運行的程式的教程，需要一定的電子電氣方面的基礎，是PLC程式猿看的書，而我需要的，是C#如何與PLC進行通信方面的資料，完全搞錯了方向，

一般來說，自動化設備的專案，有一個上位機程式猿和一個PLC程式猿一起合作，C#寫上位機軟體，PLC程式猿寫PLC程式，不過不要指望可以從PLC程式猿那里獲取更多的資訊，因為一般PLC程式猿對上位機軟體開發也是一竅不通，他不可能教你怎么和PLC通信，因為他也不會，不過他可以告訴你，有沒有通信上，結果正確不正確，作為一個上位機軟體開發，我們不需要深入了解PLC，只要能知道一些概念，能和PLC程式猿正常溝通就行了，重點是怎么和PLC通信，

PLC有眾多的品牌，國外的有西門子、ABB、三菱、松下這些，國內也有不少，比如臺達、永宏、匯川等等，同一品牌的PLC又有多種型號，不同的型號，通信方式有的也不一樣，所以做專案一般要先問清楚：什么品牌的PLC，具體是什么型號？

所謂和PLC通信，就是讀寫PLC的存盤區，或者是給PLC發送命令，上位機和PLC的物理介面，有的是串口，比如松下和三菱系列的PLC，還有的是網口，比如西門子的PLC，所以和PLC通信，涉及到串口編程和網路編程，如果您沒有串口編程的基礎，可以參看我的另一個專欄：C#完全掌握串口通信開發

C#與PLC通信的開發，最大的障礙是硬體，這也是上位機開發的一個問題，如果手頭上沒有硬體的話，寫出來的程式是對是錯也沒辦法驗證，不過幸運的是，這個專欄里的PLC，都是我專案中遇到的，經受過實際硬體的驗證，可以確保程式的正確性，我把這些整理出來，讓大家少走一些彎路，減少專案開發的時間，

松下FP系列PLC

松下FP系列PLC與工控機之間的通信方式可以采用串口通信，與工控機連接的RS232電纜必須按照松下的產品手冊所給的連線圖進行制作，否則通信將無法實作，一般這根線PLC程式猿會制作好，電纜連線圖如下：

既然是串口通信，那么在通信前，要問清楚PLC程式猿波特率、奇偶校驗位、停止位這些重要的串口通信引數，在撰寫代碼前，可以先使用串口除錯助手來檢查是否能正常通信，我們可以給PLC的串口發送這串16進制資料來驗證是否能正常通信（注意：以16進制形式發送）：

2530312357435352303031323132300D

注：這條指令是往觸點R12寫入1

暫時先不要管這條資料的含義，如果可以和PLC正常通信，那么PLC是有反饋的，串口除錯助手可以收到資料，如果PLC沒有反饋，那么可以根據以下順序檢查問題：

1. 確保串口號是正確的，
2. 確認波特率、奇偶校驗位、停止位這些引數是一致的，
3. 跟PLC程式猿確認RS232電纜的接線是正確的，

通信協議

與PLC能正常進行串口通信之后，接下來就是根據通信協議來收發資料，進行通信，松下PLC與工控機之間的通信是遵照松下電工的專用通訊協議：MEWTOCOL來實作的，松下官方有關于這個協議的完整的描述檔案，網上到處都可以找得到，我這里也有一份，不過說實話，這個檔案說的不是很詳細，看完這個檔案，很多要緊的地方還是稀里糊涂的，比如指令的內容具體該怎么填寫，BCC（指令校驗）到底該怎么計算才是正確的，這也是我寫這篇文章的目的，我曾經走了不少彎路，浪費了不少時間和精力，后來總算搞清楚了，所以我建議，大家結合我這篇文章來看那個檔案，就會很清楚了，本文也不會完全復制官方的檔案，畢竟有30多頁，只是結合我的體會，概述的講講，具體的指令，大家還是下載官方的檔案來看，
官方檔案下載地址：松下通信協議檔案下載地址

該協議由以下特點：

1. 資料傳輸采用ASCII的形式，
2. 應答式協議，首先由工控機發送指令，然后PLC會自動對指令進行回應，也就是說，不需要撰寫任何PLC程式，只要PLC和工控機連接正常，工控機給PLC發送指令，都能得到PLC的回應回復，

幀格式

指令是以幀為單位進行，工控機向PLC發送命令幀，然后PLC作出回應，向工控機發送回應幀，

命令幀格式

其中：

1. %為起始碼，這是固定不變的，
2. AD(H)和 AD(L)是目標站號的高位和低位，一般如果只有一個PLC的話，那么就填寫01，高位是0，低位是1，
3. #也是固定不變的，
4. 指令代碼，每個指令會有不同的指令代碼，后面會講，
5. 文本代碼，指令的內容，不同的指令，內容也不同，
6. BCC(H)和BCC(L)，是幀的資料校驗的高低位，資料校驗范圍是BCC前面的所有字符，
7. CR，回車鍵，ASCII為0x0D，不可見字符，

回應幀格式
回應幀有兩種，一種是正確回應，一種是錯誤回應，也就是說，如果工控機給PLC發送的指令是正確的，那么PLC就會回傳正確的回應幀，否則就回傳錯誤的回應幀，

可見，可以從第4個字符來判斷是正確回應，還是錯誤回應，

BCC的計算

BCC校驗碼的計算方式是將指令中的各個ASCII字符的16進制(00～FF)進行異或求和后生成的. 該校驗碼也以兩個ASCII碼字符表示（高位在前，低位在后），
例如這條指令：

%01#RCSX00001DCR
注意：CR不是兩個字符，是一個字符，回車鍵，但是是不可顯示字符，所以這里用CR來表示，

計算方式：

代碼如下：

        public static string Bcc(string cmd)
        {
            cmd = cmd.Trim();
            
            byte bcc = 0;
            byte[] cmdArr = System.Text.Encoding.ASCII.GetBytes(cmd);
            for (int i = 0; i < cmdArr.Length; i++)
            {
                bcc = (byte)(bcc ^ cmdArr[i]);
            }
			
			return bcc.ToString("X2")
        }

引數cmd為指令的前半部分，也就是去掉bcc和CR的部分，例如指令為：%01#RCSX00001DCR，則cmd引數為：%01#RCSX0000

指令

工控機可以給PLC發送的指令一共有20多種，不過我們常用的指令一般有9種，

常用指令舉例

例1：寫入單觸點狀態（指令代碼：WCS）

例如我們往觸點R12寫入1，則命令幀為：

%01#WCSR0012120CR

拆開成各個部分：% 01 # WCS R 0012 1 20 CR
正常通信情況下，PLC會回傳正確的回應幀：

%01$WC14CR

例2：讀取單觸點狀態（指令代碼：RCS）

例如我們讀取觸點R12的值，則命令幀為：

%01#RCSR001214CR

拆分成各個部分：% 01 # RCS R 0012 14 CR
正常通信情況下，假如R12觸點的值為1，那么PLC回傳的回應幀為：

%01$RC120**CR

例3：寫入資料暫存器值（指令代碼：WD）

例如我們寫入字數值到PLC的 DT1到DT3，其中：DT1=05H，DT2=1507H，DT3=900H，則命令幀為：

這里需要注意的是：

1. 寫入的數值是按字寫入，也就是說，每個值占2個位元組，
2. 低位在前，高位在后，
3. 寫入的字符是16進制的，

所以，需要代碼進行處理，例如此處的DT2=1507H，1507H的10進制值是5383，則處理步驟為：

1. 先將5383轉換為16進制的字符1507
2. 將字符轉換順序，低位在前，高位在后，也就是轉換成：0715

我們寫一個函式來進行處理：

        private string ConvertShortToPlcFormat(short value)
        {
            string temp = value.ToString("X4");
            return temp.Substring(2, 2) + temp.Substring(0, 2);
        }

正常通信情況下，PLC的回應幀為：

結語

在這篇文章里，我概述了如何使用MEWTOCOL協議與松下FP系列PLC進行串口通信，詳細講解了幾個常用的指令和BCC的計算，相信通過閱讀本文，再結合松下官方的協議檔案，掌握C#工控機與松下FP系列PLC的通信開發不再是難事了，

我曾經在幾個專案里面和松下的PLC打過交道，一個掃碼稱重+按快遞公司分揀的流水線專案，另一個是掃碼列印貼標+掃碼剔除的專案，目前兩個專案都在穩定的運行中，其中，前一個專案讀碼相機采用的是海康的智能讀碼套件MV-PD010003-21IH，后一個專案讀碼相機采用的是得利捷的300N，PLC都是采用的松下PLC，

掃碼稱重快手臺+分揀專案截圖：

掃碼列印貼標+掃碼剔除專案截圖：