自由口模式下PLC与计算机的通信

 通信协议
----在自由口模式下，通信协议是由用户定义的。用户可以用梯形图程序调用接收中断、发送中断、发送指令（XMT）、接受指令（RCV）来控制通信操作。在自由口模式下，通信协议完全由梯形图程序控制。

 指令格式定义

• 计算机每次发送一个33字节长的指令来实现一次读/写操作，指令格式见表1 说明：
  1. 起始字符
     ----起始字符标志着指令的开始，在本例中被定义为ASCII码的"g"，不同的PLC从站可以定义不同的起始字符以接收真对该PLC的指令。
  2. 指令类型
     ----该字节用来标志指令的类型，在本例中05H代表读操作，06H代表写操作。
  3. 目标PLC站地址
     ----目标PLC站地址占用指令的B2、B3两个字节，以十六进制ASCII码的格式表示目标PLC的站地址。
  4. 目标寄存器地址
     ----在PLC内部可以用4个字节来表示一个寄存器的地址（但不能表示一个位地址）。前两个字节表示寄存器类型，后两个字节表示寄存器号。
     

     00 00（H）：		I寄存器区
     01 00（H）：		Q寄存器区
     02 00（H）：		M寄存器区
     08 00（H）：		V寄存器区

     
     例如：
     

     IB000的地址可表示为		00 00 00 00（H）
     VB100的地址可表示为		08 00 00 64（H）

  5. 读/写字节数M
     ----当读命令时，始终读回从目标寄存器开始的连续8个字节的数据（转换为十六进制ASCII码后占用16个字节），可以根据自己的需要取用，M可以任意写入。
     ----当写命令时，M表示的是要写入数据的十六进制ASCII码所占用的字节数。例如要写入1个字节的数据，数据在指令中以十六进制ASCII码表示，它将占用2个字节，此时应向M中写入"02"。同理，如果要写入5个字节的数据，M中应写入"0A"。
  6. 要写入的数据
     ----要写入的数据在指令中以十六进制ASCII码的格式表示，占用指令的B14-B29共16个字节。数据区必须填满，但只有前M个字节的数据会被写入目标寄存器。一条指令最多可以写入8个字节的数据（此时M中应写入"10"，代表十进制的16）
  7. BCC校验码
     ----在传输过程中，指令有可能受到任何的干扰而使原来的数据信号发生扭曲，此时的指令当然是错误的，为了侦测指令在传输过程中发生的错误，接收方必须对指令作进一步的确认工作，以防止错误的指令被执行，最简单的方法就是使用校验码。BCC校验码的方法就是将要传送的字符串的ASCII码以字节为单位作异或和，并将此异或和作为指令的一部分传送出去；同样地，接收方在接到指令后，以相同的方式对接收到的字符串作异或和，并与传送方所送过来的值作对比，若其值相等，则代表接收到的指令是正确的，反之则是错误的。
     ----在本例中，bcc为指令B1到B29的异或和，BCC为bcc的十六进制ASCII码。
     ----bcc=B1 xor B2 xor B3 xor B4 xor …… xor B29
  8. 结束字符
     ----结束字符标志着指令的结束，在本例中被定义为ASCII码的"G"，不同的PLC从站可以定义不同的结束字符以接收真对该PLC的指令。
• PLC在接到上位机指令后，将发送一个21字节长反馈信息，格式见表2
  说明：
  1. 起始字符
     ----起始字符标志着反馈信息的开始，在本例中被定义为ASCII码的"g"，不同的PLC从站可以定义不同的起始字符，这样上位机可以根据信息的起始字符来判断反馈信息的来源。
  2. 状态信息
     ----该字节包含指令执行的状态信息，在本例中
     

     01H		代表		读取正确
     02H		代表		写入正确
     03H		代表		BCC校验码错误
     04H		代表		指令不合法

  3. 数据区
     ----反馈信息的B3到B18为读指令所要读取的数据，以十六进制ASCII码表示。
  4. BCC校验码
     ----与上位机指令中的BCC校验码类似，它是反馈信息B3到B18的异或和。
  5. 结束字符
     ----结束字符标志着反馈信息的结束，在本例中被定义为26H。

 指令中为何要使用ASCII码
----一条指令除包含数据外，还包含必要的控制字（起始字符、结束字符、指令类型等）。如果指令中的数据直接以其原本的形式传输，则不可避免的会与指令中的控制字发生混淆。
----例如本例中，指令的起始字符为"g"，其ASCII码值为67H，结束字符为"G"，其ASCII码值为47H。假设要写入的数据中也有47H，并且数据直接以其原本的形式传输，则PLC会因为接收到了数据中的47H而停止接收，这样PLC接收到的指令将是一个不完整的非法指令，很可能造成PLC的误动作。
----为了避免这种情况的发生，可以用文本来传送二进制数据。通过以16进制ASCII码的格式描述数据，每个二进制的字节都可以表示成一对ASCII编码，这对编码表示这个字节的两个16进制字符。这种格式可以表示任何的数值，仅仅使用ASCII代码的30H到39H（表示0到9）和41H到46H（表示A到F）。ASCII码的其余部分可以用作控制字（起始标志、结束标志、指令类型等）。这样，数据中的47H以ASCII码的形式进行传送就变成了34H 37H 两个字节，从而避免了PLC因接收到数据中的47H而停止接收的错误。

表1 上位机指令格式

表2 反馈信息格式