三菱PLC 串口通信开发心得经验

时间：2015-01-25 16:48:44 阅读：241 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

三菱PLC 串口通信开发心得

备注：

记得两年前刚开始从事软件开发工作时，第一份任务就是开发一个程序能够实现与三菱PLC 串口通信。所谓通信，其实质主要是对PLC 的D寄存器（dword）读写操作。但是因为日本为了保护其产品，并不开发串口通信协议。在不开发通信协议的情况，如果想实现通信，首先需要做的便是通过数据分析，破解其通信协议。

这里就不讲解如何破解了，主要是介绍下当时博主开发程序的背景。

写这篇博客的主要目的是为了分享过去自己的开发经验，因为自己在开发的过程中曾经接受过很多开源软件的帮助，也算是将开源精神延续下去吧

现在这是转入正题。

涉及字节流数据通信，必然要涉及通信协议。鉴于当时的开发需求，博主仅对D 寄存器的读写协议分析过。其他寄存器理论上是相似，有兴趣的同学可以自行分析数据进行测试。

D 寄存器的通信协议相对比较简单

主要可以分为：

1 问候应答协议

2 状态查询协议

3 状态配置协议

4 数据反馈协议

技术分享

在PLC 通信过程中主要的三个难点在于 寄存器的加密解密，数据信息加密和解密，以及字符的校验。

寄存器地址加密过程:

<span style="font-size:18px;">void PLC_dataparse::Encrypt_toPLCaddress( BYTE *parray , const UINT paddress )
{

	int encode_address = 0x1000 + paddress * 2;           

	BYTE encrypt_key = encode_address & 0xf;
	parray[3] = (encrypt_key<10) ? (encrypt_key + 0x30) : (encrypt_key + 0x41 - 0xa);
	encrypt_key = (encode_address >> 4) & 0xf;
	parray[2] = (encrypt_key<10) ? (encrypt_key + 0x30) : (encrypt_key + 0x41 - 0xa);
	encrypt_key = (encode_address >> 8) & 0xf;
	parray[1] = (encrypt_key<10) ? (encrypt_key + 0x30) : (encrypt_key + 0x41 - 0xa);
	encrypt_key = (encode_address >> 12) & 0xf;
	parray[0] = (encrypt_key<10) ? (encrypt_key + 0x30) : (encrypt_key + 0x41 - 0xa);

}
</span>

数据信息的加密过程：

<span style="font-size:18px;">void PLC_dataparse::Encrypt_toPLCcontent( BYTE * parray , const UINT pcontent )
{

	BYTE encrypt_key = pcontent & 0xf;

	parray[1] = (encrypt_key<10) ? (encrypt_key + 0x30) : (encrypt_key + 0x41 - 0xa);
	encrypt_key = (pcontent >> 4) & 0xf;
	parray[0] = (encrypt_key<10) ? (encrypt_key + 0x30) : (encrypt_key + 0x41 - 0xa);
	encrypt_key = (pcontent >> 8) & 0xf;
	parray[3] = (encrypt_key<10) ? (encrypt_key + 0x30) : (encrypt_key + 0x41 - 0xa);
	encrypt_key = (pcontent >> 12) & 0xf;
	parray[2] = (encrypt_key<10) ? (encrypt_key + 0x30) : (encrypt_key + 0x41 - 0xa);



}
</span>

添加校验码：

<span style="font-size:18px;">void PLC_dataparse::Add_checkcode( BYTE * pdest , BYTE * psrc , const UINT plenth )
{
	int sumtemp = 0;
	for ( unsigned int i = 0; i< plenth; i++)
	{
		sumtemp += (*(psrc + i));
	}

	BYTE encrypt_key = sumtemp & 0xf;			// get low 4 bit 
	pdest[1] = (encrypt_key<10) ? (encrypt_key + 0x30) : (encrypt_key + 0x41 - 0xa);
	encrypt_key = (sumtemp >> 4) & 0xf;				// get high 4 bit 
	pdest[0] = (encrypt_key<10) ? (encrypt_key + 0x30) : (encrypt_key + 0x41 - 0xa);

}
</span>

提取数据信息：

<span style="font-size:18px;">double PLC_dataparse::Get_content( BYTE *parray , UINT plenth )
{
	BYTE dl_data[4];
	BYTE pre_data[4];
	double pow_numb;

	for (int j = 0; j<4; j++)                     //剔除杂码
	{
		pre_data[j] = parray[j + 1];
	}

	//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
	dl_data[1] = (pre_data[0]<0x40) ? (pre_data[0] - 0x30) : (pre_data[0] - 0x41 + 0x0a);
	dl_data[0] = (pre_data[1]<0x40) ? (pre_data[1] - 0x30) : (pre_data[1] - 0x41 + 0x0a);
	dl_data[3] = (pre_data[2]<0x40) ? (pre_data[2] - 0x30) : (pre_data[2] - 0x41 + 0x0a);
	dl_data[2] = (pre_data[3]<0x40) ? (pre_data[3] - 0x30) : (pre_data[3] - 0x41 + 0x0a);


	for (int i = 0; i<4; i++)
	{
		dl_data[i] = dl_data[i] & 0xf;
	}

	pow_numb = dl_data[3] * pow(16.0, 3.0) + dl_data[2] * pow(16.0, 2.0) + dl_data[1] * 16 + dl_data[0];
	return pow_numb;

}
</span>

校验接受数据校验码：

int PLC_dataparse::Check_checkcode( BYTE *parray , UINT plenth )
{
	int  error_code  = PLC_SUCCESS;
	const int  legal_lenth = 8;           //the define legal lenth  

	if (plenth != legal_lenth)
	{
		error_code = PLC_CRCERROR;
		return error_code;
	}
	//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
	//check  code 
	else
	{
		BYTE *pbyte = new BYTE[2];
		// split out  head mark , tail check out 
		Add_checkcode(&pbyte[0], &parray[1], plenth - 3);    //calculate the check code 
	
		for (int j = 0; j<2; j++)
		{
			if (pbyte[j] != parray[plenth - 2 + j])
			{
				error_code = PLC_CRCERROR;
				break;
			}
		}
		// release the pointer and it's stack
		delete pbyte;
		pbyte = NULL;
		return error_code;
	}

}

上述代码是使用PLC 窗口通信的最大的难点。一旦掌握几大难点，基本PLC 的串口通信就

另附上一份当时自己开发的三菱PLC D寄存器调试程序。

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