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三菱PLC通信协议及读写

引言
三菱PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）是工业自动化领域中广泛使用的一款PLC品牌。三菱PLC支持多种通信协议，包括Modbus、Ethernet/IP、Melsec Net等。本文将详细介绍三菱PLC的通信协议，并使用C#，演示如何使用Melsec Net协议读写三菱PLC的寄存器。

三菱PLC通信协议

三菱PLC支持多种通信协议，其中Melsec Net是三菱PLC特有的通信协议，具有高效和灵活的特点。Melsec Net协议支持多种通信方式，包括以太网通信、串行通信（如RS-232和RS-422/485）。

1. Melsec Net协议

Melsec Net协议主要用于三菱PLC之间的通信，以及PC与三菱PLC之间的通信。Melsec Net协议支持多种数据格式和通信功能，包括读写数据、执行命令、文件传输等。

2. Melsec Net消息结构

Melsec Net通信消息结构通常包括以下部分：

帧头：固定为0x50 0x00。
命令代码：用于指定通信命令，如读取数据、写入数据等。
数据长度：表示消息中数据部分的长度。
网络号和节点号：用于标识通信设备在网络中的位置。
CPU号：用于标识PLC的CPU单元。
数据内容：实际要传输的数据。
校验和：用于数据的校验，确保数据传输的准确性。

3. 常用命令代码

0x01：读取设备信息（Device Information）
0x04：读取保持寄存器（Read Holding Registers）
0x10：写入多个保持寄存器（Write Multiple Holding Registers）
0x14：写入保持寄存器（Write Holding Register）

使用C#进行Melsec Net通信

为了在C#中实现Melsec Net通信，通常需要使用第三方库，如MelsecNet。MelsecNet是一个用于三菱PLC通信的开源库，支持Melsec Net协议。

1. 安装MelsecNet库

首先，从NuGet包管理器安装MelsecNet库。

Install-Package MelsecNet

2. 初始化Melsec Net连接

通过MelsecNet库，我们可以方便地与三菱PLC进行Melsec Net TCP通信。

using System;
using System.Threading.Tasks;
using MelsecNet;

public class MelsecExample
{
    private MelsecMcNet _mcNet;

    public MelsecExample()
    {
        // 初始化Melsec Net连接
        _mcNet = new MelsecMcNet("192.168.1.100", 1); // 替换为PLC的IP地址和网络号
    }

    public async Task ReadHoldingRegistersAsync()
    {
        try
        {
            ushort startAddress = 0x0000; // 起始地址
            ushort numberOfPoints = 10;   // 点的数量

            // 读取保持寄存器
            OperateResult<ushort[]> readResult = await _mcNet.ReadAsync(startAddress, numberOfPoints);

            if (readResult.IsSuccess)
            {
                Console.WriteLine("读取的保持寄存器数据:");
                for (int i = 0; i < readResult.Content.Length; i++)
                {
                    Console.WriteLine($"寄存器地址 0x{startAddress + i:X}: 值 {readResult.Content[i]}");
                }
            }
            else
            {
                Console.WriteLine("读取保持寄存器失败: " + readResult.Message);
            }
        }
        catch (Exception ex)
        {
            Console.WriteLine("读取保持寄存器异常: " + ex.Message);
        }
    }

    public async Task WriteSingleHoldingRegisterAsync()
    {
        try
        {
            ushort address = 0x0000; // 寄存器地址
            ushort value = 0x1234;   // 写入的值

            // 写单个保持寄存器
            OperateResult writeResult = await _mcNet.WriteAsync(address, value);

            if (writeResult.IsSuccess)
            {
                Console.WriteLine("写入保持寄存器成功!");
            }
            else
            {
                Console.WriteLine("写入保持寄存器失败: " + writeResult.Message);
            }
        }
        catch (Exception ex)
        {
            Console.WriteLine("写入保持寄存器异常: " + ex.Message);
        }
    }

    public async Task WriteMultipleHoldingRegistersAsync()
    {
        try
        {
            ushort startAddress = 0x0000; // 起始地址
            ushort[] values = new ushort[] { 0x1234, 0x5678, 0x9ABC, 0xCDEF }; // 写入的值数组

            // 写多个保持寄存器
            OperateResult writeResult = await _mcNet.WriteAsync(startAddress, values);

            if (writeResult.IsSuccess)
            {
                Console.WriteLine("写入多个保持寄存器成功!");
            }
            else
            {
                Console.WriteLine("写入多个保持寄存器失败: " + writeResult.Message);
            }
        }
        catch (Exception ex)
        {
            Console.WriteLine("写入多个保持寄存器异常: " + ex.Message);
        }
    }

    public void CloseConnection()
    {
        _mcNet.ConnectClose();
        Console.WriteLine("连接关闭成功!");
    }
}

3. 使用示例

以下是如何使用上述类进行读写操作的示例：

class Program
{
    static async Task Main(string[] args)
    {
        MelsecExample melsecExample = new MelsecExample();

        // 读取保持寄存器
        await melsecExample.ReadHoldingRegistersAsync();

        // 写单个保持寄存器
        await melsecExample.WriteSingleHoldingRegisterAsync();

        // 写多个保持寄存器
        await melsecExample.WriteMultipleHoldingRegistersAsync();

        // 关闭连接
        melsecExample.CloseConnection();
    }
}

总结

三菱PLC支持多种通信协议，本文主要介绍了Melsec Net协议，并通过C#示例演示了如何使用MelsecNet库进行Melsec Net TCP通信。通过读写保持寄存器的操作，我们可以实现与三菱PLC的数据交换。

通过本文的介绍，应该能够了解三菱PLC的Melsec Net通信协议，并在C#中实现基本的读写操作。如果有更多具体的需求或问题，可以参考MelsecNet库的文档和三菱PLC的通信手册进行进一步的学习和开发。

参考资料

MelsecNet GitHub项目: https://github.com/inxmail/MelsecNet
三菱PLC Melsec Net通信手册

三菱PLC