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三菱socket通信协议详解
三菱Socket通信协议是一种基于以太网的通信方式,用于在三菱 PLC 与其他支持 Socket 通信的设备之间进行数据交换。以下是其详细介绍:
一,基本概念:
Socket(套接字):可以理解为网络上的两个程序进行双向通信连接的一个端点。在三菱 Socket 通信中,PLC 和与之通信的设备各自拥有一个 Socket,通过这个端点进行数据的发送和接收。
通信协议支持:三菱的 Socket 通信支持 TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)和 UDP(User Datagram Protocol,用户数据报协议)两种主要的网络协议。
TCP:是一种面向连接的、可靠的通信协议,在数据传输前需要建立连接,并且保证数据的顺序性和完整性,适用于对数据准确性要求较高的场景,比如重要的控制指令传输、数据采集等。
UDP:是一种无连接的协议,不需要事先建立连接,数据传输速度快,但不保证数据的可靠到达和顺序,常用于对实时性要求高、对数据丢失不太敏感的场景,如实时监控数据的快速传输。
二,通信流程:
建立连接(TCP 方式):
三次握手:客户端(主动发起通信的一方,如三菱 PLC 作为客户端去连接其他设备)首先向服务器(被动接收连接请求的一方)发送一个 SYN(Synchronize Sequence Numbers,同步序列号)报文,请求建立连接。服务器收到 SYN 报文后,会返回一个 SYN-ACK(Synchronize-Acknowledge,同步确认)报文,表示已经接收到请求并同意建立连接。客户端收到 SYN-ACK 报文后,再向服务器发送一个 ACK(Acknowledge,确认)报文,完成连接的建立。
数据传输:连接建立后,双方可以通过 Socket 进行数据的发送和接收。发送方将数据按照一定的格式打包后发送,接收方则按照相应的格式解包读取数据。
断开连接(TCP 方式):
四次挥手:当通信结束时,客户端或服务器中的一方会发送一个 FIN(Finish,结束)报文,表示想要关闭连接。对方收到 FIN 报文后,会返回一个 ACK 报文,表示已经接收到关闭请求。此时,连接处于半关闭状态,即一方不能再发送数据,但另一方还可以继续发送数据。当另一方也想要关闭连接时,会发送一个 FIN 报文,对方收到后再返回一个 ACK 报文,完成连接的断开。
三,编程实现:
指令集:三菱 PLC 提供了一系列专门用于 Socket 通信的指令,例如在 FX5U 系列中:
SP.SOCOPEN:用于建立 Socket 连接。该指令需要指定连接编号、控制数据等参数,连接成功后会返回一个标志位,表示连接状态。
SP.SOCSND:用于发送数据。需要指定连接编号、发送数据的软元件起始编号和存储发送数据的起始软元件编号等参数,发送成功后也会返回一个标志位。
SP.SOCRCV:用于接收数据。同样需要指定连接编号、接收数据的软元件起始编号等参数,在接收数据完成后会将数据存储到指定的软元件中。
程序编写步骤:
配置通信参数:首先需要设置 PLC 的 IP 地址、子网掩码、默认网关等网络参数,以及通信对方的 IP 地址和端口号。端口号是用于识别不同通信连接的重要参数,发送方和接收方需要使用相同的端口号进行通信。
建立连接:使用 SP.SOCOPEN 指令建立与对方设备的 Socket 连接。在程序中需要判断连接是否成功,如果连接失败,需要进行相应的错误处理。
数据发送和接收:连接建立成功后,根据实际需求使用 SP.SOCSND 指令发送数据,使用 SP.SOCRCV 指令接收数据。在发送和接收数据时,需要注意数据的格式和长度,确保数据的正确传输。
关闭连接:通信结束后,使用相应的指令关闭 Socket 连接,释放资源。
四,应用场景:
PLC 与上位机通信:三菱 PLC 可以通过 Socket 通信与上位机(如工业计算机、触摸屏等)进行数据交互,实现对生产过程的监控和控制。上位机可以通过 Socket 向 PLC 发送控制指令,PLC 则将生产设备的运行状态、传感器数据等信息反馈给上位机。
PLC 之间的通信:在一些大型的自动化控制系统中,可能需要多个三菱 PLC 之间进行数据交换和协同工作。通过 Socket 通信,可以实现 PLC 之间的快速、可靠的数据传输,提高系统的灵活性和可扩展性。
PLC 与其他智能设备通信:三菱 PLC 还可以与其他支持 Socket 通信的智能设备(如传感器、仪表、机器人等)进行通信,实现对各种设备的集中控制和管理。