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前言
松下FP系列PLC
通信协议
帧格式
BCC的计算
指令
常用指令举例
结语
前言
首先，C#与PLC通信的开发，要和PLC程序开发区分开，C#与PLC通信的开发，是上位机软件开发，PLC程序开发，是编写在PLC里运行的程序，是PLC程序猿的事情。我最初接触PLC的时候，不是很清楚，毕竟搞软件开发的，硬件都不怎么熟悉。第一次碰到需要和PLC打交道的项目时，曾经一度差点放弃，找不到方向，迫于项目时间的压力，只能在网络上盲目的寻找资料，甚至买了一本PLC编程的书籍来看，结果完全看不懂。后来才知道，那本书介绍的是如何编写PLC里面运行的程序的教程，需要一定的电子电气方面的基础，是PLC程序猿看的书。而我需要的，是C#如何与PLC进行通信方面的资料，完全搞错了方向。
一般来说，自动化设备的项目，有一个上位机程序猿和一个PLC程序猿一起合作，C#写上位机软件，PLC程序猿写PLC程序。不过不要指望可以从PLC程序猿那里获取更多的信息，因为一般PLC程序猿对上位机软件开发也是一窍不通，他不可能教你怎么和PLC通信，因为他也不会，不过他可以告诉你，有没有通信上，结果正确不正确。作为一个上位机软件开发，我们不需要深入了解PLC，只要能知道一些概念，能和PLC程序猿正常沟通就行了，重点是怎么和PLC通信。
PLC有众多的品牌，国外的有西门子、ABB、三菱、松下这些，国内也有不少，比如台达、永宏、汇川等等。同一品牌的PLC又有多种型号，不同的型号，通信方式有的也不一样，所以做项目一般要先问清楚：什么品牌的PLC，具体是什么型号？
所谓和PLC通信，就是读写PLC的存储区，或者是给PLC发送命令。上位机和PLC的物理接口，有的是串口，比如松下和三菱系列的PLC，还有的是网口，比如西门子的PLC。所以和PLC通信，涉及到串口编程和网络编程。如果您没有串口编程的基础，可以参看我的另一个专栏：C#完全掌握串口通信开发
C#与PLC通信的开发，最大的障碍是硬件。这也是上位机开发的一个问题，如果手头上没有硬件的话，写出来的程序是对是错也没办法验证。不过幸运的是，这个专栏里的PLC，都是我项目中遇到的，经受过实际硬件的验证，可以确保程序的正确性。我把这些整理出来，让大家少走一些弯路，减少项目开发的时间。
松下FP系列PLC
松下FP系列PLC与工控机之间的通信方式可以采用串口通信，与工控机连接的RS232电缆必须按照松下的产品手册所给的连线图进行制作，否则通信将无法实现。一般这根线PLC程序猿会制作好，电缆连线图如下：
既然是串口通信，那么在通信前，要问清楚PLC程序猿波特率、奇偶校验位、停止位这些重要的串口通信参数。在编写代码前，可以先使用串口调试助手来检查是否能正常通信。我们可以给PLC的串口发送这串16进制数据来验证是否能正常通信（注意：以16进制形式发送）：
2530312357435352303031323132300D
注：这条指令是往触点R12写入1
暂时先不要管这条数据的含义，如果可以和PLC正常通信，那么PLC是有反馈的，串口调试助手可以收到数据。如果PLC没有反馈，那么可以根据以下顺序检查问题：
- 确保串口号是正确的。
- 确认波特率、奇偶校验位、停止位这些参数是一致的。
- 跟PLC程序猿确认RS232电缆的接线是正确的。
通信协议
与PLC能正常进行串口通信之后，接下来就是根据通信协议来收发数据，进行通信。松下PLC与工控机之间的通信是遵照松下电工的专用通讯协议：MEWTOCOL来实现的。松下官方有关于这个协议的完整的描述文档，网上到处都可以找得到，我这里也有一份。不过说实话，这个文档说的不是很详细，看完这个文档，很多要紧的地方还是稀里糊涂的，比如指令的内容具体该怎么填写，BCC（指令校验）到底该怎么计算才是正确的。这也是我写这篇文章的目的，我曾经走了不少弯路，浪费了不少时间和精力，后来总算搞清楚了。所以我建议，大家结合我这篇文章来看那个文档，就会很清楚了。本文也不会完全复制官方的文档，毕竟有30多页，只是结合我的体会，概述的讲讲，具体的指令，大家还是下载官方的文档来看。
官方文档下载地址：松下通信协议文档下载地址
该协议由以下特点：
- 数据传输采用ASCII的形式。
- 应答式协议，首先由工控机发送指令，然后PLC会自动对指令进行响应。也就是说，不需要编写任何PLC程序，只要PLC和工控机连接正常，工控机给PLC发送指令，都能得到PLC的响应回复。
帧格式
指令是以帧为单位进行，工控机向PLC发送命令帧，然后PLC作出响应，向工控机发送响应帧。
命令帧格式
其中：
- %为起始码，这是固定不变的。
- AD(H)和 AD(L)是目标站号的高位和低位。一般如果只有一个PLC的话，那么就填写01，高位是0，低位是1。
- #也是固定不变的。
- 指令代码。每个指令会有不同的指令代码，后面会讲。
- 文本代码。指令的内容，不同的指令，内容也不同。
- BCC(H)和BCC(L)，是帧的数据校验的高低位，数据校验范围是BCC前面的所有字符。
- CR，回车键，ASCII为0x0D，不可见字符。
响应帧格式
响应帧有两种，一种是正确响应，一种是错误响应。也就是说，如果工控机给PLC发送的指令是正确的，那么PLC就会返回正确的响应帧，否则就返回错误的响应帧。
可见，可以从第4个字符来判断是正确响应，还是错误响应。
BCC的计算
BCC校验码的计算方式是将指令中的各个ASCII字符的16进制(00～FF)进行异或求和后生成的. 该校验码也以两个ASCII码字符表示（高位在前，低位在后）。
例如这条指令：
%01#RCSX00001DCR
注意：CR不是两个字符，是一个字符，回车键，但是是不可显示字符，所以这里用CR来表示。
计算方式：
代码如下：
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")
}
参数cmd为指令的前半部分，也就是去掉bcc和CR的部分。例如指令为：%01#RCSX00001DCR，则cmd参数为：%01#RCSX0000
指令
工控机可以给PLC发送的指令一共有20多种，不过我们常用的指令一般有9种。
常用指令举例
例1：写入单触点状态（指令代码：WCS）
例如我们往触点R12写入1，则命令帧为：
%01#WCSR0012120CR
拆开成各个部分：% 01 # WCS R 0012 1 20 CR
正常通信情况下，PLC会返回正确的响应帧：
%01$WC14CR
例2：读取单触点状态（指令代码：RCS）
例如我们读取触点R12的值，则命令帧为：
%01#RCSR001214CR
拆分成各个部分：% 01 # RCS R 0012 14 CR
正常通信情况下，假如R12触点的值为1，那么PLC返回的响应帧为：
%01$RC120**CR
例3：写入数据寄存器值（指令代码：WD）
例如我们写入字数值到PLC的 DT1到DT3，其中：DT1=05H，DT2=1507H，DT3=900H，则命令帧为：
这里需要注意的是：
- 写入的数值是按字写入，也就是说，每个值占2个字节。
- 低位在前，高位在后。
- 写入的字符是16进制的。
所以，需要代码进行处理。例如此处的DT2=1507H，1507H的10进制值是5383，则处理步骤为：
- 先将5383转换为16进制的字符1507
- 将字符转换顺序，低位在前，高位在后，也就是转换成：0715
我们写一个函数来进行处理：
private string ConvertShortToPlcFormat(short value)
{
string temp = value.ToString("X4");
return temp.Substring(2, 2) + temp.Substring(0, 2);
}
正常通信情况下，PLC的响应帧为：
结语
在这篇文章里，我概述了如何使用MEWTOCOL协议与松下FP系列PLC进行串口通信，详细讲解了几个常用的指令和BCC的计算，相信通过阅读本文，再结合松下官方的协议文档，掌握C#工控机与松下FP系列PLC的通信开发不再是难事了。
我曾经在几个项目里面和松下的PLC打过交道，一个扫码称重+按快递公司分拣的流水线项目，另一个是扫码打印贴标+扫码剔除的项目，目前两个项目都在稳定的运行中。其中，前一个项目读码相机采用的是海康的智能读码套件MV-PD010003-21IH，后一个项目读码相机采用的是得利捷的300N，PLC都是采用的松下PLC。
扫码称重快手台+分拣项目截图：
扫码打印贴标+扫码剔除项目截图：
