HMI与汇川H2U通讯协议.pdf-资料库

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汇川 H2U/H1U 系列 PLC 控制器的 HMI 联机协议本说明文档提供给人机界面（HMI）生产厂家，介绍汇川公司的 H2U、H1U 系列可编程控制器（PLC）产品的通讯监控协议、硬件连接等，便于其 HMI 产品可方便地与 H2U、H1U 产品进行通讯连接，正常工作。本文档还对协议的名称进行了规范说明。 1.汇川协议名称本协议说明适用于汇川公司的 H2U、H1U 系列 PLC，在 HMI 的软件协议中，该协议名称分别要求是： INOVANCE H2U ------用于 H2U 系列 PLC 的通讯协议（含 RS422 四线/RS485 两线） INOVANCE H1U ------用于 H1U 系列 PLC 的通讯协议（含 RS422 四线/RS485 两线）上述两个系列 PLC 协议定义相同，差别在于 PLC 内部变量的数量不同。注： HMI 与 H2U、H1U 控制器之间的通讯协议，均支持 RS422 全双工、RS485 半双工两种通讯模式，方便用户选择。

目录汇川 H2U/H1U 系列 PLC 控制器的 HMI 联机协议 ....................................................................1 1.汇川协议名称........................................................................................................................1 2.硬件连接与信号说明....................................................................................................... - 1 - 2.1 H2U 的信号连接................................................................................................... - 1 - 2.2 H1U 的信号连接................................................................................................... - 2 - 3.协议说明........................................................................................................................... - 3 - 3.1 硬件协议............................................................................................................... - 3 - 3.2 通讯协议说明....................................................................................................... - 3 - 3.2.1 字节/字型（byte/word）元件读写通讯帧说明............................................... - 3 - 3.2.1.1 HMI 读取 H2U、H1U 系列 PLC 字/字节变量的通讯帧 ..................... - 5 - 3.2.1.2 H2U、H1U 对字/字节读取命令帧的应答 ............................................ - 5 - 3.2.1.3 HMI 改写 H2U、H1U 系列 PLC 字/字节变量的通讯帧 ..................... - 6 - 3.2.1.4 H2U、H1U 对字/字节改写命令帧的应答 ............................................ - 7 - 3.2.1.5 Byte/word 型数据变量地址详细说明 .................................................... - 7 - 3.2.2 双字型（Dword）元件读写通讯帧说明....................................................... - 15 - 3.2.2.1 HMI 读取 PLC 双字变量的通讯帧...................................................... - 15 - 3.2.2.2 PLC 对双字读取命令帧的应答............................................................ - 17 - 3.2.2.3 HMI 改写 H2U、H1U 系列 PLC 双字变量的通讯帧......................... - 18 - 3.2.2.4 H2U、H1U 对双字改写命令帧的应答 ............................................... - 18 - 3.2.2.5 H2U、H1U 的双字参数的地址说明 ................................................... - 18 - 3.3.3 位型(bit)元件改写操作通讯帧说明（只写） ............................................... - 19 - 3.3.3.1 HMI 发送给 H2U、H1U 的位改写操作通讯帧的格式...................... - 19 - 3.3.3.2 H2U、H1U 对位变量改写命令帧的应答帧格式................................ - 20 - 3.3.3.3 位（bit）元件改写操作的地址说明................................................... - 20 - 4.H1U 与 H2U 的差别 ...................................................................................................... - 22 - 5.HMI 与 H2U 系列 PLC 配合通讯的方法说明 ............................................................. - 22 - 5.1 H2U 使用 RS422 全双工（4W）的方法........................................................... - 22 - 5.2 H2U 使用 RS485 半双工（2W）的方法........................................................... - 23 - 5.3 H1U 使用 RS422 全双工（4W）的方法........................................................... - 23 - 5.4 H1U 使用 RS485 半双工（2W）的方法........................................................... - 24 -

2.硬件连接与信号说明 2.1 H2U 的信号连接 H2U 备有与 HMI 通讯的端口有 Mini DIN8 信号插座，该插座常用于用户程序的下载和 HMI 监控；另外还有螺钉固定座的 RS485 通讯端口，方便采用双绞线通讯应用连接。这两组端口只要通过适当配置，都可以与 HMI 进行通讯。 PLC 主模块上 Mini DIN8 的通讯端口(COM0)各引脚信号属性说明如下表：管脚号信号描述 1 2 3 4 5 6 7 8 RXD- RXD+ GND 接收负接收正地线 TXD-/（485-）对外发送负，若为 RS485，也作 RS485- +5V CCS 外设（如手编器）供电电源 COM0 作为 RS485 方式时通讯方向控制线，高电平表示发，低电平表示收 TXD+/（485+）对外发送正，若为 RS485，也作 RS485+ NC 空脚注： 1）通讯口采用何种通讯协议、全双工或半双工模式，是通过 JP0 和用户程序编程配合决定的：将 JP0 闭合（插上跳线帽），COM0 为 RS422 模式，可以下载 PLC 用户程序； JP0 断开（拔掉跳线帽），COM0 的工作模式由 D8116 决定，D8116=H01 代表 RS485(2W)，D8116=H81 - 1 -

代表 RS422(4W)，具体设置方法请参见本说明文的第 5 章的指导。 2）该 Mini DIN8 信号电缆兼容市售的 SC-09 型号下载电缆（DB9 插头 RS232－Mini DIN8 插头 RS422 的转换电缆）；若 HMI 标配 DB9 插座并使用 Mini DIN8 插座的电缆连接方式，建议采用 RS422 全双工通讯方式。 3）HMI 提供 RS485 半双工的通讯协议，可增强用户使用 HMI-PLC 通讯连接的方便性，建议 HMI 厂家也提供支持 RS485 半双工通讯模式。 2.2 H1U 的信号连接 H1U 配备与 HMI 通讯的端口有 Mini DIN8 信号插座(COM0)，该插可用于用户程序的下载和 HMI 监控；另外还有螺钉固定座的 RS485 通讯端口(COM1)，方便采用双绞线的通讯连接。注： 1）当 HMI 标配 DB9 插座并使用 Mini DIN8 插座的电缆连接时，建议采用 RS422 全双工通讯方式； 2）该 Mini DIN8 信号电缆可采用市售 SC-09 型号的编程电缆（DB9 插头 RS232－ Mini DIN8 插头 RS422 的转换电缆）； 3） HMI 提供 RS485 半双工的通讯协议，可增强用户使用 HMI-PLC 通讯连接的方便性，建议 HMI 厂家提供支持 RS485 半双工通讯模式。 - 2 -

3.协议说明 3.1 硬件协议 HMI 与 H2U、H1U 通讯连接采用 RS422（4W）或 RS485（2W）电平进行通讯连接；通讯波特率固定为 9600bps，7E1 格式，即 7 位数据位，偶校验，1 位停止位。 3.2 通讯协议说明 HMI 与 H2U、H1U 系列 PLC 通讯时，为一主一从的通讯方式，HMI 为主，PLC 为从， PLC 只是被动地回答 HMI 询问的数据，或执行通讯命令操作。通讯帧数据以 ASCII 码形式传送，以特定的 STX 帧头和 ETX 传送尾字符来表示起止特征。按照通讯帧访问的数据类型，可分为字/字节（byte/word）型、（双字 Dword）型、位（bit）型，他们在数据字节发送顺序、地址索引方法上有相应的定义。 3.2.1 字节/字型（byte/word）元件读写通讯帧说明 Byte/word 型元件访问通讯帧，对于 X/Y/M/S/T/C 等位变量状态，可按 8 个位为 1 组（即 1byte）的方式读取读取或改写；对于计时器 T 和 D 元件，以及部分计时器 C 元件，按字型变量读取或改写参数。 HMI 发送给 H2U、H1U 的字/字节读写操作通讯帧的典型格式如下：帧段 STX CMD ADDR LENGTH DATA ETX SUM 字节数 1 3 4 2 （LENGTH）*2 1 2 ASCII ASCII ASCII ASCII ASCII 注释 0x02 操作类型：读操作写操作寄存器起始地址，读/写数据长度（字节）数据段其中： 1） STX：通讯文本（通讯帧）起始字符，固定为 0x02； - 3 - 0x03 CMD 至 ETX 段所有 ASCII 码累加到一字节单元，再取和的 ASCII 码值

2） CMD：操作命令字段，用于表征操作类型，定义如下表。发送前要将之转换为 ASCII 编码形式； CMD 通讯操作类型说明 0xE00 0xE01 0xEE0 0xEE1 按字/字节读取操作读取常规 Y/X/M/S/T/C/D 按字/字节写操作改写常规 T/C/D 字元件按字读取操作读取 ER 扩展寄存器按字改写操作改写 ER 扩展寄存器 3） ADDR：在字节/字读写操作通讯帧中，表示读写操作的起始变量地址，在 H2U、 H1U 控制器中，将内部的各种变量（如 Y/X/M/S/T/C/D/ER），是按照线性地址空间进行编址的，编址原则参见本节字/字节操作详细说明；发送前要将之转换为 ASCII 编码形式。 4） LENGTH：读或写操作的数据长度，长度单位按字节计算，无论是访问字节型数据（位变量组），还是访问字型变量（字型 C、T、D 变量），最多为 64（字节）；发送前要将之转换为 ASCII 编码形式； 5） DATA：寄存器变量的数据。当 HMI 发送读取命令帧时，该字段为空；当 HMI 发送写入命令帧时，该字段为与变量起始地址 ADDR 对应的待写入数据，数据段长度由 LENGTH 字段定义，以字节为单位。（长度为数据在 Hex 格式的数据字节个数，而非转换为 ASCII 格式后字节个数）当有多个字节（Byte）、或多个字（Word）的数据时，其排列顺序是低地址在前，高地址变量在后；对于每一个 word 型元件，其数据高字节在前，低字节在后，如下图所示，HMI 在发送或接收时应按照变量数据的类型解析： Byte方式 (X/Y/M/S/T/C位元件组) Word方式 (C/T/D字元件) B(n) B(n+1) B(n+2) ... Byte0 Byte0 Byte0 Byte0 W(n) W(n+1) W(n+2) ... Byte0 Byte1 Byte0 Byte1 Byte1 Byte0 6） 7）数据发送前要将之转换为 ASCII 编码形式；。 ETX：通讯文本结束字符，固定为 0x03； SUM：校验和字段，将从 CMD 字段开始至 ETX 段所有 ASCII 码值进行累加，存到一字节单元，再取和的 ASCII 码值 - 4 -

3.2.1.1 HMI 读取 H2U、H1U 系列 PLC 字/字节变量的通讯帧 STX CMD ADDR LENGTH DATA ETX 帧段字节数 1 3 ASCII 4 ASCII 2 ASCII 注释 0x02 读操作: 0xE00 转为 ASCII 码: 0x453030 寄存器起始地址，例如: 0x0180, 转为 ASCII 码: 0x30313830 读取数据长度例:0x02（即 2 个字节）,转为 ASCII 码: 0x3032 上表格中的空格表示该段不存在。 1 0x03 SUM 2 ASCII 将 CMD 至 ETX 段所有 ASCII 码累加到一字节单元，再取和的 ASCII 码值,本例计算为 0x4433 3.2.1.2 H2U、H1U 对字/字节读取命令帧的应答当 H2U、H1U 系列 PLC 接收到 HMI 的寄存器读取命令帧后，若通讯请求的数据正确有效，应答的通讯帧格式如下，表格中的空格表示该段不存在：帧段字节数 STX CMD ADDR 1 注释 0x02 LENGTH DATA （LENGTH）*2 ASCII 数据段例如应答数 2001, 即 0x07D1 ASCII 码: 0x30374331 ETX 1 0x03 SUM 2 ASCII 将 CMD 至 ETX 段的 ASCII 码累加到一字节单元，再取和的 ASCII 码值，本例计算为：0x4445 PLC 的应答帧中，按命令帧要求的变量起始地址，将对应地址的变量值，依次由低地址变量至高地址变量，转换为 ASCII 码后依次发送，发送字符顺序是高位在前，低位在后。若通讯帧错误，或请求的地址属性无效，只应答精简的单个字节数据帧：0x15，表示通讯读取失败。例 1：读取 Y10、Y11、Y17、Y21、Y25 等 5 个输出的状态。分析：上述 5 个变量分布在 Y10 开始的 2 个相邻的 byte 变量单元，可用 1 个通讯帧读取 Y10~Y27 单元，于是，起始地址单位为 0x181，长度为 0x02，按典型帧结构： - 5 -

帧段 STX CMD ADDR LENGTH DATA ETX SUM 字节数 1 3 4 2 (LENGTH)*2 1 2 本例数据 0x02 0xE00 0x181 0x02 ASCII 化处理后 0x02 0x453030 0x313831 0x3032 0x03 0x01A4 0x03 0x4134 因此，HMI 要发送的通讯帧数据为： 0x02 0x453030 0x313831 0x3032 0x03 0x4134 若控制器的应答数据帧为：0x02 0x34 0x35 0x36 0x43 0x03 0x45 0x35，根据如下帧结构解析为：帧段 STX CMD ADDR LENGTH DATA ETX SUM 字节数 1 本例解析 0x02 Hex 化处理（LENGTH）*2 1 2 0x34 35 36 43 0x03 0x4535 0x456C 首先判断 ETX 和 ETX 特征字符正常，再检验 SUM 校验和，CMD-ETX 区间的累加和为 0xE5，ASCII 化后为 0x4535，与 SUM 字段数据相同，说明通讯数据接收正常。应答的数据 0x456C 按顺序解析为【Y17～Y10】状态数据＝0x45，【Y27～Y20】状态数据＝0x6C，将高低字节解析为二进制数＝0110,1100，0100,0101，于是可得 Y10＝1、Y11＝ 0、Y17＝0、Y21＝0、Y25＝1。 3.2.1.3 HMI 改写 H2U、H1U 系列 PLC 字/字节变量的通讯帧帧段 STX CMD ADDR LENGTH DATA ETX SUM 字节数 1 3 4 2 (LENGTH)*2 1 2 注释 0x02 ASCII ASCII ASCII ASCII 例如写操作:E01 ASCII 码: 0x453031 寄存器起始地址，例如: 0x0180 ASCII 码: 0x30313830 改写数据长度（字节）例:0x02（即 2 个字节） ASCII 码: 0x3032 例如要写 :1000 入即 0x03E8 ASCII:0x303 34438 0x03 ASCII CMD 至 ETX 段所有 ASCII 码累加到一字节单元，再取和的 ASCII 码值。本例帧为：0x4233 - 6 -

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