第一部分：通信基础概念

1.1 FX5U通信接口介绍

FX5U内置通信接口：

1. 以太网端口（RJ45）

   • 10BASE-T/100BASE-TX

   • 支持SLMP、MODBUS/TCP等协议

   • 支持最多8个连接

2. USB端口（Mini-B）

   • 用于编程和调试

   • 支持高速数据传输

3. RS-485端口

   • 支持MODBUS RTU协议

   • 支持简易PLC间链接

4. 串行通信选件

   • RS-232C

   • RS-422/485

1.2 通信协议概述

常用通信协议：

1. SLMP协议（三菱自有协议）

   • 用于与GOT触摸屏、其他三菱设备通信

   • 支持以太网和串行通信

2. MODBUS协议

   • MODBUS/TCP（以太网）

   • MODBUS/RTU（串行）

   • 工业标准协议，兼容性强

3. CC-Link协议

   • 三菱现场总线协议

   • 需要扩展模块

4. MQTT协议

   • 物联网通信协议

   • 支持与云平台通信

第二部分：以太网通信配置

2.1 基本以太网设置

步骤1：打开参数设置

工程窗口 → 参数 → 模块参数 → Ethernet端口

步骤2：设置基本参数

- 端口设置：
  IP地址：192.168.1.10（示例）
  子网掩码：255.255.255.0
  默认路由器：192.168.1.1
  
- 操作设置：
  通信方式：TCP/IP

步骤3：保存并写入PLC

1. 点击"应用"按钮
2. 写入到PLC
3. 重启PLC生效

2.2 SLMP通信设置

作为服务器（被动连接）：

通信设置：
- 打开方式：通过MC协议
- 协议：TCP
- 端口号：5007（默认）
- 同时打开连接数：8

作为客户端（主动连接）：

需要设置连接目标：
- 目标IP地址
- 目标端口号
- 使用SP.SOCOPEN等指令建立连接

第三部分：串行通信配置

3.1 RS-485通信设置

步骤1：硬件连接

FX5U             其他设备
SDA  ------------  SDA
SDB  ------------  SDB
RDA  ------------  RDA
RDB  ------------  RDB
SG   ------------  SG（信号地）

步骤2：参数设置

模块参数 → 串行通信
- 通信方式：MODBUS RTU
- 波特率：9600（常用）
- 数据长度：8位
- 停止位：1位
- 校验：偶校验/无校验
- 站号：1（主站）

3.2 MODBUS RTU通信

主站设置：

1. 使用ADPRW指令进行数据读写
2. 设置从站站号
3. 设置功能码（读/写）
4. 指定数据地址

从站设置：

1. 设置本站站号
2. 映射PLC数据到MODBUS地址
3. 设置保持寄存器地址范围

第四部分：与触摸屏通信

4.1 与三菱GOT触摸屏通信

以太网连接设置：

PLC侧设置：

1. 设置固定IP地址
2. 启用SLMP协议
3. 设置端口号（默认5007）

GOT侧设置：

1. 通信驱动程序：MELSOFT连接
2. 连接方式：以太网
3. PLC IP地址：192.168.1.10
4. 端口号：5007
5. 站号：255（广播站号）

连接测试：

1. 在GOT上创建测试画面
2. 添加位开关控制PLC的Y0
3. 添加指示灯显示PLC的X0状态
4. 在线测试通信

4.2 与威纶通触摸屏通信

设置方法：

1. 通信协议：三菱FX5U以太网
2. PLC类型：Mitsubishi FX5U Ethernet
3. PLC IP地址：192.168.1.10
4. 端口号：5007
5. 站号：1

注意事项：

• 确认网线连接正常

• 关闭防火墙或添加例外

• 检查IP地址冲突

第五部分：与变频器通信

5.1 通过MODBUS RTU控制变频器

硬件连接：

FX5U RS-485    三菱变频器
SDA  ----------  SDA
SDB  ----------  SDB
SG   ----------  SG

参数设置：

变频器侧：

Pr.117：站号（1-247）
Pr.118：通信速度（96=9600bps）
Pr.119：数据长度/停止位/校验
Pr.120：通信校验时间
Pr.121：通信等待时间
Pr.122：通信重试次数
Pr.123：通信校验选择
Pr.124：CR/LF选择
Pr.549：协议选择（0=MODBUS RTU）

PLC侧程序示例：

网络1：启动变频器
   X0（启动）
|---||------[ADPRW H01 H06 H0000 H0002 D100]---
   // 站号1，功能码06，地址0000H（运行命令），写入0002（正转）

网络2：设定频率
   X1（设定频率）
|---||------[ADPRW H01 H06 H0002 D0 D100]---
   // 地址0002H（频率设定），写入D0的值

网络3：读取状态
   M8000
|---||------[ADPRW H01 H03 H0000 H0001 D200]---
   // 读取地址0000H的状态，结果存D200

5.2 通过CC-Link IE控制变频器

需要模块：

• FX5-CCLGN-MS（CC-Link IE主站模块）

配置步骤：

1. 安装模块到PLC右侧
2. 在GX Works3中添加模块
3. 设置网络参数
4. 设置远程设备参数
5. 编写刷新参数

第六部分：PLC间通信

6.1 简易PLC链接

功能特点：

• 最多8台PLC链接

• 使用RS-485接口

• 自动数据交换

设置步骤：

主站设置（站号0）：

参数 → 模块参数 → 串行通信
- 数据链接类型：简易PLC间链接
- 链接模式：主站
- 链接软元件：位（M）和字（D）
- 链接范围：设置交换的数据量

从站设置（站号1-7）：

- 数据链接类型：简易PLC间链接
- 链接模式：从站
- 站号：1-7
- 链接软元件：与主站对应

数据交换原理：

主站M0-M7 → 从站M1000-M1007
从站M0-M7 → 主站M1064-M1071

6.2 使用SP指令进行通信

常用SP指令：

1. SP.SOCOPEN：打开Socket连接

2. SP.SOCSND：发送数据

3. SP.SOCRCV：接收数据

4. SP.SOCCLOSE：关闭连接

示例：TCP客户端通信

网络1：建立连接
   X0（连接请求）
|---||------[SP.SOCOPEN D0 D1 D2]---
   // D0：通信协议（TCP=1）
   // D1：目标IP地址（ASCII）
   // D2：目标端口号
   // 结果存D100

网络2：发送数据
   X1（发送请求）
|---||------[SP.SOCSND D3 D4 D5]---
   // D3：Socket编号
   // D4：发送数据地址
   // D5：发送数据长度

网络3：接收数据
   X2（接收允许）
|---||------[SP.SOCRCV D3 D6 D7]---
   // D6：接收缓冲区
   // D7：接收数据长度

第七部分：通信诊断与故障排除

7.1 通信状态监控

监控方法：

1. LED指示灯状态：

   • ETH：绿色（连接正常），橙色（通信中），灭（异常）

   • RD：接收数据时闪烁

   • SD：发送数据时闪烁

2. 特殊寄存器监控：

   • SD620-SD629：以太网通信状态

   • SD540-SD549：串行通信状态

   • SM600-SM699：通信错误信息

3. GX Works3诊断工具：

   • 在线 → 模块诊断

   • 选择通信模块

   • 查看详细状态

7.2 常见故障及处理

故障1：无法与触摸屏通信

可能原因：
1. IP地址设置错误
2. 端口号不匹配
3. 网线故障
4. 防火墙阻挡

解决方法：
1. 使用ping命令测试网络
2. 检查双方设置
3. 更换网线测试
4. 暂时关闭防火墙

故障2：MODBUS通信超时

可能原因：
1. 波特率不匹配
2. 站号设置错误
3. 接线错误
4. 终端电阻未接

解决方法：
1. 检查所有设备波特率
2. 确认站号唯一
3. 检查接线（A、B不要接反）
4. 首尾设备加120Ω终端电阻

故障3：数据通信错误

可能原因：
1. 通信参数不匹配
2. 数据地址错误
3. 数据长度错误
4. 校验方式错误

解决方法：
1. 使用通信调试工具监控
2. 检查地址映射关系
3. 验证数据格式
4. 使用正确的校验方式

第八部分：实践任务

任务1：PLC与触摸屏通信配置

要求：

1. 配置FX5U以太网参数

2. 设置IP地址为192.168.1.100

3. 连接威纶通触摸屏

4. 创建测试画面：

   • 启动、停止按钮控制Y0、Y1

   • 显示X0-X3状态

   • 显示D100-D103数据

5. 测试通信功能

配置步骤：

1. PLC参数设置：
   IP：192.168.1.100
   子网掩码：255.255.255.0
   协议：SLMP
   端口：5007

2. 触摸屏设置：
   品牌：Mitsubishi
   型号：FX5U Ethernet
   PLC IP：192.168.1.100
   端口：5007

任务2：MODBUS RTU通信实践

要求：
通过RS-485控制一台MODBUS设备（或模拟）

1. 设置PLC为MODBUS主站

2. 编写程序读取从站数据

3. 编写程序写入从站数据

4. 实现故障处理

程序框架：

网络1：参数初始化
   M8002        [MOV H0001 D0]---（从站站号）
                  [MOV H03 D1]---（功能码：读保持寄存器）
                  [MOV H0000 D2]---（起始地址）
                  [MOV H0002 D3]---（读取数量）

网络2：定期读取
   M8013        [ADPRW D0 D1 D2 D3 D100]---
                  // 读取结果存D100开始

网络3：错误处理
   SM600（通信错误） [SET Y10]---（报警灯）

任务3：PLC间数据交换

要求：
两台FX5U PLC通过简易链接通信

1. 设置一台为主站（站号0）

2. 设置一台为从站（站号1）

3. 实现以下数据交换：

   • 主站X0-X7状态→从站Y0-Y7

   • 从站D100-D107数据→主站D200-D207

4. 测试通信功能

第九部分：学习检测

选择题（每题10分）

1. FX5U默认的以太网SLMP端口号是多少？
   A) 80
   B) 502
   C) 5007
   D) 8080

2. MODBUS RTU通信中，功能码03的作用是？
   A) 读线圈状态
   B) 读保持寄存器
   C) 写单个线圈
   D) 写多个寄存器

3. 简易PLC链接最多支持多少台PLC？
   A) 2台
   B) 4台
   C) 8台
   D) 16台

判断题（每题10分）

1. FX5U内置的以太网口支持100Mbps通信。（ ）

2. MODBUS/TCP使用502端口。（ ）

3. 与触摸屏通信必须使用专用协议。（ ）

配置题（40分）

设计一个SCADA系统通信方案：

要求：

1. FX5U作为下位机，采集温度、压力等数据

2. 通过以太网与上位机（电脑）通信

3. 同时连接一台触摸屏进行本地监控

4. 通过RS-485连接一台变频器

5. 设计完整的通信参数配置

6. 编写简要的通信程序框架

答案部分

选择题答案：

1. C 2. B 3. C

判断题答案：

1. 对 2. 对 3. 错（可以使用标准协议）

配置题参考方案：

网络拓扑：

         交换机
        ↙    ↘
  上位机(PC)   触摸屏
        ↓
       FX5U
        ↓
     变频器(RS-485)

FX5U参数配置：

1. 以太网接口：

   • IP：192.168.1.10

   • 子网掩码：255.255.255.0

   • 同时作为SLMP服务器和MODBUS/TCP服务器

2. RS-485接口：

   • 协议：MODBUS RTU

   • 波特率：9600

   • 站号：1（主站）

通信程序框架：

// 主循环程序
MAIN:
   1. 采集本地数据（温度、压力等）
   2. 通过MODBUS RTU读取变频器状态
   3. 处理上位机请求（自动响应SLMP/MODBUS）
   4. 更新触摸屏数据
   5. 错误处理和日志记录

第十部分：课后作业

作业1：通信配置练习

1. 配置FX5U与三菱GOT触摸屏通信

2. 配置FX5U作为MODBUS/TCP服务器

3. 配置两台FX5U进行简易链接

4. 记录配置过程和遇到的问题

作业2：通信程序设计

编写以下通信程序：

1. 通过MODBUS RTU读取4台温度仪表数据

2. 通过以太网定时向上位机发送数据

3. 实现通信故障自动重试机制

4. 添加通信状态监控界面

作业3：综合项目设计

设计一个小型分布式控制系统：

1. 1台FX5U作为主站

2. 2台FX5U作为从站（不同位置）

3. 主站连接触摸屏和上位机

4. 从站连接现场设备（传感器、执行器）

5. 设计完整的通信网络

6. 编写通信协议文档

作业4：故障诊断练习

模拟并解决以下通信故障：

1. 触摸屏连接超时

2. MODBUS通信数据错误

3. 网络通信中断

4. 多主站冲突

学习总结

本课重点回顾：

1. FX5U通信接口和协议

2. 以太网通信配置方法

3. 串行通信配置方法

4. 与常见设备通信的配置

5. 通信故障诊断方法

关键技能掌握：

1. 能够配置各种通信接口

2. 能够设置通信协议参数

3. 能够实现PLC与外部设备通信

4. 能够诊断和排除通信故障

常见错误避免：

1. IP地址冲突

2. 通信参数不匹配

3. 接线错误

4. 忘记设置站号

5. 忽略终端电阻

下节课预告

第十课：中断与高速处理

• 中断功能原理和应用

• 高速计数器配置

• 脉冲输出控制

• 高速输入输出应用

学习建议

1. 准备必要的硬件设备进行实践

2. 从简单的一对一通信开始

3. 使用通信调试工具辅助学习

4. 多做故障模拟和排除练习

5. 注意记录配置参数和步骤

请认真完成本课的所有实践任务，准备好后可以开始第十课的学习。

祝您学习顺利！