C#通过串口与三菱PLC通讯，读写M区内容

使用C#通过串口与三菱PLC通信并实现M区（辅助继电器区）读写，结合三菱MC协议和串口通信实现：

---

一、硬件与协议准备

1. 硬件连接

   • 使用RS-485转USB模块连接PLC与PC
   • PLC需配置RS-485通信模块（如FX2N-485BD）
   • 接线规范：A+/B-对应485模块的RDA+/RDB-（需接120Ω终端电阻）

2. 协议选择

   • 使用三菱MC协议（MELSEC Communication Protocol）

   • 默认串口参数：

     波特率: 9600
     数据位: 7
     停止位: 2
     校验位: 偶校验
     

---

二、C#串口通信实现

1. 串口初始化

using System.IO.Ports;

SerialPort plcPort = new SerialPort();
plcPort.PortName = "COM3";       // 根据实际端口修改
plcPort.BaudRate = 9600;
plcPort.DataBits = 7;
plcPort.Parity = Parity.Even;
plcPort.StopBits = StopBits.Two;
plcPort.Handshake = Handshake.None;
plcPort.ReadTimeout = 5000;
plcPort.WriteTimeout = 5000;
plcPort.Open();

2. 数据帧构造（MC协议）

读M区指令格式（以读取M0-M1F为例）：

byte[] ReadMArea(int startAddr, int length) {
    byte[] command = new byte[] {
        0x02, 0x37, 0x30, 0x37, 0x30, 0x35, 0x03,  // 起始符+设备类型
        0x36, 0x30, 0x30, 0x30, 0x30, 0x30, 0x30, 0x30,  // 站号0
        0x30, 0x31, 0x30, 0x31, 0x30, 0x32, 0x30, 0x33,  // 起始地址M0
        0x30, 0x32, 0x30, 0x34, 0x30, 0x35, 0x30, 0x36   // 读取长度32字节
    };
    byte checksum = CalculateChecksum(command);
    command[command.Length - 2] = checksum;
    return command;
}

byte CalculateChecksum(byte[] data) {
    byte sum = 0;
    foreach (byte b in data) sum += b;
    return (byte)(-sum & 0xFF);
}

3. 数据读写操作

// 读取M区
byte[] readCmd = ReadMArea(0, 32);
plcPort.Write(readCmd, 0, readCmd.Length);
byte[] response = new byte[plcPort.BytesToRead];
plcPort.Read(response, 0, response.Length);

// 解析响应数据（位操作）
BitArray bitArray = new BitArray(response.Skip(6).Take(32).ToArray());
bool m0 = bitArray[0];  // M0状态
bool m15 = bitArray[15]; // M15状态

// 写入M区（示例：设置M0为ON）
byte[] writeCmd = new byte[] {
    0x02, 0x37, 0x30, 0x37, 0x30, 0x35, 0x03,  // 起始符
    0x36, 0x30, 0x30, 0x30, 0x30, 0x30, 0x30, 0x30,  // 站号0
    0x30, 0x31, 0x30, 0x31, 0x30, 0x32, 0x30, 0x33,  // 起始地址M0
    0x30, 0x32, 0x30, 0x34, 0x30, 0x35, 0x30, 0x36,  // 写入长度1字节
    0x30, 0x31, 0x30, 0x33, 0x30, 0x34, 0x30, 0x35   // 数据01（二进制00000001）
};
byte writeChecksum = CalculateChecksum(writeCmd);
writeCmd[writeCmd.Length - 2] = writeChecksum;
plcPort.Write(writeCmd, 0, writeCmd.Length);

---

三、关键实现要点

1. 协议解析规则

   • 起始符：0x02（STX）
   • 结束符：0x03（ETX）
   • 地址转换：M区地址需转换为十六进制（如M0→0x30）
   • 数据格式：7位ASCII编码（数字字符需转换为ASCII码）

2. 异常处理

   try {
       plcPort.WriteTimeout = 3000;
       plcPort.Write(buffer, 0, buffer.Length);
   } catch (TimeoutException ex) {
       Debug.WriteLine($"通信超时: {ex.Message}");
   } catch (IOException ex) {
       Debug.WriteLine($"设备断开: {ex.Message}");
   }
   

3. 性能优化

   • 使用异步通信：plcPort.BeginWrite()
   • 批量读写：单次操作不超过128字节
   • 数据缓存：使用MemoryStream暂存高频数据

---

四、调试与验证

1. 监控工具
   • 使用三菱GX Works2的通信测试功能
   • 串口助手工具（如SecureCRT）抓包验证
2. 常见问题
   • 校验失败：检查奇偶校验设置（7位数据+1位校验）
   • 无响应：确认站号设置和终端电阻（120Ω）
   • 数据错乱：验证ASCII编码转换逻辑

---

五、扩展应用

1. 封装通信类

   public class MelsecPLC {
       private SerialPort _port;
       
       public bool Connect(string portName) {
           _port = new SerialPort(portName, 9600, Parity.Even, 7, StopBits.Two);
           _port.Open();
           return _port.IsOpen;
       }
       
       public byte[] ReadM(int startAddr, int length) {
           // 实现完整读操作
       }
   }
   

2. 多线程处理

   Task.Run(() => {
       while (true) {
           byte[] data = plc.ReadM(0, 32);
           // 更新UI需Invoke
       }
   });
   

---

六、参考资料

1. 三菱MC协议手册（官方文档）
2. GX Works2通信参数配置指南
3. HslCommunication开源库（支持高级功能）
4. C#通过串口与三菱PLC通讯，读写M区内容 www.youwenfan.com/contentcne/111873.html
5. 串口通信异常代码表通过上述方案，可实现稳定可靠的M区数据交互。实际开发中需根据具体PLC型号调整参数，并建议通过GX Works2进行通信参数预配置。