PLC_三菱_FX系列编程口&串口驱动使用详解

PLC

三菱_FX系列编程口&串口驱动

使用详解

北京昆仑通态

2009-8-19

目 录

目 录..........................................................I

前 言..........................................................1

1、三菱FX系列PLC简介...........................................2

1．1 三菱FX系列PLC基本组成......................................2

1．2 三菱FX系列PLC型号说明......................................2

1．3 三菱FX系列PLC性能介绍......................................3

1．4 FX系列寄存器介绍............................................4

1．5 三菱FX系列PLC编程软件GX DEVELOPER介绍.......................5

2、三菱FX系列编程口及串口硬件连接及参数设置......................6

2．1 编程口连接及参数设置.........................................6

2．1．1 编程口通讯方式..........................................6

2．1．2 编程口通讯参数设置......................................7

2．2 串口连接及参数设置...........................................8

2．2．1 串口通讯方式............................................8

2．2．2 串口通讯参数设置........................................9

2．3 三菱FX2N与MCGSTCP的通讯连接................................14

3、MCGS嵌入版三菱FX2N驱动构件的基本使用........................15

3．1 驱动构件添加................................................15

3．2 基本参数设置................................................17

3．3 内部属性设备................................................18

3．4 设备命令使用................................................20

3．5 易用性接口支持..............................................23

4、三菱FX系列通讯调试步骤及方法................................27

4．1 驱动设备调试................................................27

4．2 模拟运行测试................................................27

4．3 设备调试与模拟运行、运行区别................................28

4．4 设备调试注意事项............................................29

5、MCGSTPC触摸屏与三菱FX2N典型应用方案.........................30

6、三菱FX系列驱动常见问题处理..................................31

6．1 根据通讯状态判断驱动问题....................................31

6．2 其它常见驱动问题............................................32

前 言

FX系列PLC是由三菱公司近年来推出的高性能小型可编程控制器，以逐步替代三菱公

司原F、F1、F2系列PLC产品。其中FX2是1991年推出的产品，FX0是在FX2之后推出

的超小型PLC，近几年来又连续推出了将众多功能凝集在超小型机壳内的FX0S、FX1S、

FX0N、FX1N、FX2N、FX2NC等系列PLC，具有较高的性能价格比，应用广泛。它们采用

整体式和模块式相结合的叠装式结构。

北京昆仑通态的嵌入式McgsTpc触摸屏支持与三菱FX系列PLC通讯。而本文档的编

写目的，是为了使用户更好了解McgsTpc触摸屏与三菱FX系列PLC的通讯及相关设置，

以及典型的通讯应用方案，并解决用户在与三菱FX系列PLC通讯过程中出现的问题。

现对各章节内容简要概况说明如下：

第一章介绍三菱FX系列PLC介绍，及相关编程软件的安装和使用要求。

第二章讲解三菱FX系列PLC的硬件通讯接线及对应参数设置，以及与McgsTpc触摸

屏的通讯连接方式。

第三章讲解MCGS嵌入版三菱FX2N PLC驱动构件的基本使用，包括构件的添加，基

本属性参数设置、内部属性及通道的添加，以及与编程软件寄存器类型的对应关系、设备命

令的使用。

第四章讲解MCGS与三菱FX系列PLC通讯时的调试步骤及测试方法，包括：调试步

骤说明、设备调试、模拟运行及实际测试的方法及区别。

第五章列举McgsTpc触摸屏+三菱FX系列PLC的典型应用方案，以及其中的注意事项。

第六章讲解 MCGS与三菱FX系列PLC通讯时，常见问题的解决方法。

第七章列举MCGS现有驱动历史版本及相关问题的处理方法。

1、三菱FX系列PLC简介

FX系列PLC是由三菱公司近年来推出的高性能小型可编程控制器。其中FX2是1991

年推出的产品，FX0是在FX2之后推出的超小型PLC，近几年来又连续推出了将众多功能

凝集在超小型机壳内的FX0S、FX1S、FX0N、FX1N、FX2N、FX2NC等系列PLC，具有较

高的性能价格比，应用广泛。它们采用整体式和模块式相结合的叠装式结构。

FX2N系列是FX系列PLC家族中最先进的系列。FX2N系列具备如下特点：I/O最大

可支持256点、程序执行更快、全面增强了通信功能、适合世界各国不同的电源以及满足于

各种需要的大量特殊功能和网络模块。开发了各个范围的特殊功能模块以满足不同的需要

----模拟I/O，高速计数器。定位控制达到16轴，脉冲串输出或为J和K型热电偶或Pt传感

器开发了温度模块。对每一个FX2N主单元可配置总计达8个特殊功能模块。连接到世界上

最流行的开放式网络 CC-Link，Profibus DP，新增加CC-LINK主站模块。可扩展

RS232/422/485通讯口。

1．1 三菱FX系列PLC基本组成

FX 系列可编程控制器由基本单元、扩展单元、扩展模块及特殊功能单元构成。

1）基本单元：CPU、存储器、输入输出及电源，是PLC的主要部分。

2）扩展单元：用于增加可编程控制器I/O点数的装置，内部设有电源。

3）扩展模块：用于增加可编程控制器 I/O 点数及改变可编程控制器 I/O 点数比例，

内部无电源，所用电源由基本单元或扩展单元供给。

扩展单元及扩展模块无 CPU ，必须与基本单元一起使用。特殊功能单元是一些专门

用途的装置。

1．2 三菱FX系列PLC型号说明

FX系列PLC型号的含义如下：

图1-1 FX系列PLC型号

其中系列名称：如0、2、0S、1S、ON、1N、2N、2NC等

单元类型： M──基本单元

E──输入输出混合扩展单元

Ex──扩展输入模块

EY──扩展输出模块

输出方式：R──继电器输出

S──晶闸管输出

T──晶体管输出

特殊品种：D──DC电源，DC输出

A1──AC电源，AC（AC100~120V）输入或AC输出模块

H──大电流输出扩展模块

V──立式端子排的扩展模块

C──接插口输入输出方式

F──输入滤波时间常数为1ms的扩展模块

如果特殊品种一项无符号，为AC电源、DC输入、横式端子排、标准输出。例如FX2N

－32MT－D表示FX2N系列，32个I/O点基本单位，晶体管输出，使用直流电源，24V直

流输出型。

1．3 三菱FX系列PLC性能介绍 型号 I/0点数 基本指令执行时间

1.6～3.6μs

1.6～3.6μs

0.55～0.7μs

0.08μs 功能指令 50 55 177 298 模拟模块量 无 有 有 有 通信 无 较强 较强 强 FX0S 10～30 FX0N 24～128 FX1N 14～128 FX2N 16～256

表1-1 FX系列PLC主要产品的性能比较

环境温度

环境湿度

防震性能

抗冲击性能

抗噪声能力

绝缘耐压

绝缘电阻

接地电阻

使用环境 使用温度0～55C，储存温度-20～70C 使用时35%～85%RH（无凝露） JISC0911标准，10～55HZ，0.5㎜(最大2G),3轴方向各2次(但用DIN导轨安装时为0.5G) JISC0912标准,10G,3轴方向各3次 用噪声模拟器产生电压为1000伏(峰－峰值)、脉宽1цs、30～100Hz的噪声 AC1500V,1min(接地端与其他端子间) 5M 以上（DC500V兆欧表测量，接地端与其他端子间） 第三种接地，如接地有困难，可以不接 无腐蚀性气体，无尘埃。

表1-2 FX系列PLC的环境指标

项目

外部电

源

最大电

阻负载

最大感

性负载

最大灯

继电器输入 AC250V或DC30V以下 2A/1点、8A/4点、8A/8点 80VA 100W 晶闸管输出 AC85~240V 0.3A/点、0.8A/4点（1A/1点2A/4点） 15VA/AC100V、30VA/AC200 V 30W 晶体管输出 DC5V～30V 0.5A/1点、0.8A/4点、（0.1A/1点、0.4A/4点）、（1A/1点、2A/4点）、（0.3A/1点、1.6A/16点） 12W/DC24V 1.5W/DC24V

0.1mA以下

ON：<0.2ms、OFF：<0.2ms

大电流OFF为0.4ms以下 负载 开路漏电流 响应时间

电路隔

离

输出动

作显示 ─ 约10ms 1mA/AC100V、2mA/AC200v ON：1ms，OFF：10ms 继电器隔离 光电晶闸管隔离 光电耦合器隔离 输出ON时LED亮

表1-3 FX系列PLC的输出技术指标 输入端 X0~X3

（FX0S） X4~X17（FX0S）X0~X7X10~（FX0N、1S、X0~X3（FX0N、1S、1N、2N） 1N、2N） （FX0S）

5mA

4.3 kΩ

3.5mA以上

1.5mA以下 9mA 1 kΩ X4~X17（FX0S） 10mA 1.2 kΩ 输入电压 DC24V±10% DC12V±10% 输入电流 8.5mA 7mA 输入阻抗 2.7kΩ 3.3 kΩ 输入ON电流 输入OFF

电流

输入响应

时间

输入信号

形式 4.5mA以上 1.5mA以下 4.5mA以上 1.5mA以下 4.5mA以上 4.5mA以上 1.5mA以下 1.5mA以下 约10ms, 其中：FX0S、FX1N的X0~X17和FX0N的X0~X7为0~15ms可变，FX2N的X0~X17为0~60ms可变 无电压触点，或NPN集电极开路晶体管

电路隔离 光电耦合器隔离

输入状态输入ON时LED灯亮

显示

表1-4 FX系列PLC的输入技术指标

1．4 FX系列寄存器介绍

1）输入继电器（X）：输入继电器是PLC中专门用来接收从外部敏感原件或开关原件发

来的信号，它与PLC输入端子相连。是一种光绝缘的电子继电器，有无数的常开触点（a）

与常闭触点（b）。这些常开/常闭触点可在PLC内随意使用，这种输入继电器不能用程序驱

动；

2）输出继电器（Y）：输出继电器一般都有一个PLC上的输出端子与之对应，它是PLC

向外部负载发出命令的端口；

3）辅助继电器（M）：PLC内有很多辅助继电器。辅助继电器的线圈与输出继电器一样，

由PLC内各软元件的触点驱动。辅助继电器的动合和动断触点使用次数不限，在PLC内可以

自由使用。但是，这些触点不能直接驱动外部负载，外部负载的驱动必须由输出继电器执行。

a.通用辅助继电器M0～M499（500点）： 通用辅助继电器元件是按十进制进行编号的，

FX2N系列PLC有500点，其编号为M0～M499。

b. 断电保持辅助继电器M500～M1023（524点）：保持停电前的状态，并能在再运行时

再现停电前的状态情形。

c. 特殊辅助继电器M8000～M8255（256点）：这些特殊辅助继电器各自具有特殊的功

能，一般分成两大类。一类是只能利用其触点，其线圈由PLC自动驱动；另一类是可驱动线

圈型的特殊辅助继电器，用户驱动其线圈后，PLC做特定的动作。

4）状态（S）：状态继电器是PLC在顺序控制系统中实现控制的重要内部元件。可分为

四类：初始状态：S0～S9（10点）、回零S10～S19（10点）、通用S20～S499（480点）

和保持S500～S899（400点）。

5）定时器（T）：定时器在PLC中 相当于一个时间继电器，它有一个设定值寄存器（一

个字）、一个当前值寄存器（字）以及无数个触点（位）。计数器是PLC重要内部部件，它

是在执行扫描操作时对内部元件X、Y、M、S、T、C的信号进行计数。

6）计数器（C）：计数器用来累计输入脉冲的个数。

7）数据寄存器（D）：PLC在进行输入输出处理、模拟量控制、位置控制时，需要许多

数据寄存器存储数据和参数。

a．通用数据寄存器（D0～D199）共200点，当M8033为ON时，D0～D199有断电保护

功能；当M8033为OFF时则它们无断电保护，这种情况PLC由RUN →STOP或停电时，数据

全部清零。

b．断电保持数据寄存器（D200～D7999）共7800点，其中D200～D511（共12点）有

断电保持功能，可以利用外部设备的参数设定改变通用数据寄存器与有断电保持功能数据寄

存器的分配；D490～D509供通信用；D512～D7999的断电保持功能不能用软件改变，但可用

指令清除它们的内容。根据参数设定可以将D1000以上做为文件寄存器。

c．特殊数据寄存器（D8000～D8255）共256点。特殊数据寄存器的作用是用来监控PLC

的运行状态。如扫描时间、电池电压等。未加定义的特殊数据寄存器，用户不能使用。

8）模拟量输入映像寄存器（AI）：模拟量输入映像寄存器是读取存取转换过来的模拟

量值；

9）模拟量输出映像寄存器（AQ）：模拟量输出映像寄存器是写入转换过来的模拟量。

1．5 三菱FX系列PLC编程软件GX Developer介绍

三菱FX系列PLC编程软件为GX Developer，目前最新的版本为Ver8.52，可安装在

Windows 2000、Windows XP 操作系统上。

GX Developer支持目前所有型号的三菱FX系列PLC，使用GX Developer编程软件可

以对三菱FX系列PLC进行参数的设置和修改。

GX Developer与PLC进行通讯，主要有两种方式：

1）利用编程口进行通讯，具体设置与连线请参照；

2）利用串口进行通讯，具体设置与边线请参照串口连接及参数设置。

2、三菱FX系列编程口及串口硬件连接及参数设置

2．1 编程口连接及参数设置

2．1．1 编程口通讯方式

编程口驱动通讯方式如下表： 驱动类型

通讯协议

通讯方式 串口子设备，须挂接在“通用串口父设备”下才能工作 采用三菱FX编程口专有协议 一主一从方式。驱动构件为主，PLC设备为从。

表2-1 编程口通讯方式

MCGS与设备通讯之前，必须保证通讯连接正确。

1） 采用标准三菱

SC-09的RS232口的编程电缆与PLC编程口或422-BD通讯模块通讯。

2） 采用自制三菱FX编程电缆与PLC编程口或422-BD通讯模块通讯。

3） 采用串口与PLC的232BD通讯模块通讯。

其中：FX0N、FX2N之间不能并联，FX0S不能扩展模块。

图2-1 232-BD模块RS232通讯电缆接线

说明：232-BD模块与TPC通讯一般可使用串口对调线进行通讯。

图2-2 三菱FX系列PLC自制编程电缆

三菱FX自制编程电缆说明：

1）此电缆适用所有的FX系列PLC，但建议用户使用SC-09编程电缆。

2）RS232、RS422均是全双工通信，只是电平信号相反且电压不同。上改图采用RS422

单边驱动的通信方式，和RS232基本相同。

3）电阻的作用主要是用来限制电流，防止电流太大烧坏通信端口。推荐用3.3K的电阻。

4）通信的距离约为15米, 最好采用屏蔽电缆，并接好屏蔽。

5）不要在两头都带电的情况下插拔编程电缆，以免烧坏通信端口。

2．1．2 编程口通讯参数设置

“通用串口父设备”通讯参数设置如下： 设置项

通讯波特率

数据位位数

停止位位数

奇偶校验位 参数项 9600、19200、38400 （bps） 7 1 偶校验

表2-2 编程口“通用串口父设备”通讯参数

串口父设备通讯参数设置应根据需要设置为对应值。

注：三菱FX编程口通讯参数默认为9600、7、1、偶校验。其中FX1N、FX2N、FX3U

可以支持19200、38400波特率，其他型号只支持9600波特率。当使用232BD通讯模块通

讯时，其参数要设置为固定的9600、7、1、偶校验。

与三菱PLC串口通讯参数设置区别：

1） 除了以上的通讯波特率以外，串口还支持4800bps、2400bps、1200bps。

2） 串口支持7位、8位数据位位数。

3） 串口支持1位、2位停止位位数。

4） 串口支持无校验、奇校验和偶校验。

“三菱_FX系列编程口”子设备参数设置如下：

图2-3 子设备参数设置

注：根据三菱PLC选择其对应的CPU类型。CPU类型有0-FX0NCPU、1-FX1NCPU、

2-FX2NCPU、3-FX1SCPU和4-FX3UCPU四种。

2．2．1 串口通讯方式

串口驱动通讯方式如下表： 驱动类型

通讯协议

通讯方式 串口子设备，须挂接在“通用串口父设备”下才能工作 采用三菱FX串口专有协议 一主一从、一主多从方式。驱动构件为主，设备为从。

表

2-3 串口驱动通讯方式

MCGS软件与设备通讯之前，必须保证通讯连接正确。

1）采用FX0N-485ADP：FX0N用，若连续FX2N-CNV-BD则可以和FX2N

使用。

2）采用FX2N-485-BD：FX2N用，其接线方式如图4所示。

3）采用FXxN-232BD：FX系列的RS232C通讯模块，只能一主一从（1：1）方式通讯，

其接线方式如图5所示。

图2-4 232-BD模块RS232通讯电缆接线

说明：232-BD模块与TPC通讯一般可使用串口对调线进行通讯，具体接线如上图所示。

图2-5 485-BD模块RS485通讯电缆接线

注意：使用TPC的RS485口或通过RS232/485转换模块与485BD通讯模块通讯时，最

后一个PLC模块端RDA与RDB之间一般要接100欧姆的终端电阻。

“通用串口父设备”通讯参数设置如下：

设置项 通讯波特率 数据位位数 停止位位数 奇偶校验位 参数项 38400、19200、9600(默认值)、4800、2400、1200 7、8 1、2 无校验、奇校验、偶校验

表2-4 串口“通用串口父设备”通讯参数

注: 父设备通讯参数设置应与设备的通讯参数相同，默认为：9600, 7, 2, E(偶校验)。FX

系列PLC支持无协议的RS232和RS485通信协议两种通信方式。PLC的默认设置是只支持

RS232通信，所以要使用RS485通信协议，必须使用三菱编程软件，通过RS232（即PLC

编程口）通讯并设置寄存器PLC D8120寄存器。“通用串口父设备”的通讯参数设置与PLC

设置的参数应该相同，否则无法通讯。

“三菱_FX系列串口”子设备参数设置如下：

设备地址：PLC设备地址,默认为0,要与实际PLC设备地址相同。

通讯等待时间：通讯数据接收等待时间，默认设置为200ms,当采集速度要求较高或数

据量较大时,设置值可适当减小或增大。

快速采集次数：对选择了快速采集的通道进行快采的频率。

协议格式：PLC通讯协议的格式，分协议1和协议4两种，设置格式要与D8120中的设

置相对应。

是否校验：PLC通讯协议校验的格式，不求校验和求校验两种，设置格式要与D8120中

的设置相对应。

PLC类型：设置PLC的类型，默认为FX0N，要与实际PLC类型相同，否则会影响采集速

度。

图2-6 FX串口子设备参数设置

注：子设备参数设置也应用与PLC设置参数一致辞，否则无法通讯。

FX系列PLC支持无协议的RS232和RS485专用通信协议两种通信方式。

1） 可通过编程软件GX Developer，必须在编程口连接的模式下（用串口进行通讯时

无法用GX Developer对PLC内部通讯参数进行设置），对“FX参数设置”进行通讯设置。

使用“三菱_FX系列串口”设备进行通讯时，协议要选择“专用协议通信”方式，否则无法

通讯。具体设置如下图所示:

① 按FX系列编程口的通讯方式连接PLC，接正确后，打开软件GX Developer进行

设置。在菜单栏中，单击“在线”->“PLC读取”，弹出如下窗口。

图2-7 选择相应PLC的CPU

② 选择PLC对应的CPU，点击“确定”，弹出如下窗口。

图2-8 传输设置

③ 双击上图左上角的“串行”进行PC I/F串口设置，弹出窗口如下。

图2-9串口设置

注意：COM3是PC机连接PLC的串口，传送速度是PC与PLC之间下载和上传的速

度，与MCGS、PLC之间通讯无关。

④ 单击“确认”弹出如下窗口，如下图所示，后点击“执行”读取PLC内的数据。

若已进行上面三步的设置，则在菜单栏中，单击“在线”->“PLC读取”，也能进入以下的

窗口。

图2-10 PLC读取

⑤ 点击“关闭”，然后双击左下框“工程”内的“参数”下的“PLC参数”，对弹出

对话框进行如下设置。

图2-11 PLC参数设置

其中：

（1）“H/W类型”：为设置RS232或RS485通讯方式，根据所用扩展通讯模块进行相

应选择；

（2）“总数检查”：设置是否校验，勾选表示进行校验，此项与驱动属性中“是否校验”

项对应；

（3）“传送控制顺序”：为协议格式选择，此项与驱动属性中“协议类型”项对应；

（4）“站号设置”：为PLC地址设置，与驱动属性中“设备地址”项对应。

说明：MCGS中的“通用串口父设备”、 “三菱_FX系列串口”子设备的通讯参数设

置都与图10相同，否则无法正确通讯。

⑥ 在菜单栏中，单击“在线”->“PLC写入”，设置的PLC参数写入PLC。

图2-12 PLC参数写入

注意：

（1）、 当在“PLC参数”中进行通讯设置并下载到PLC后，通过或程序控制D8120

可能会不起作用，此时一般以“PLC参数”中设置的通讯参数为准。如果要通过设置D8120

和D8121进行设置，PLC参数设置中“通讯设置操作”不能勾选中，否则直接设置

D8120,D8121不起作用。

（2）、设置后必须关PLC电源，再重新给PLC上电，以上设置才能生效。

（3）、FX0N系列的PLC掉电后不能保存D8120中的数据，解决的办法是：使用

D000-D255中的一个寄存器，把通信参数放在这里面，当上电后将寄存器中的数据移到

D8120中，在FX2N系列的PLC中可以保存D8120中的数据，所以不需要这一步，相反在

设置完D8120后需要把PLC的电源切断，在上电则设置的参数才能有效。

2）设置三菱PLC中D8120、D8121两个通讯参数来改变通信方式，其中D8121可设置

PLC地址，D8120可设置PLC通讯参数。D8120字寄存器的16位的意义列表如下： D8120 的

位

b0

b1

b2

b3 位状态 说明 数据长度 校验 ( b2 b1 ) 停止位 0(OFF) 7 位 ( 00 )：无校验 ( 01 )：奇校验 ( 11 )：偶校验 1 位

( 0011 )： 300bps

b4

b5

b6

b7 波特率 ( b7 b6 b5 b4 ) ( 0100 )： 600bps ( 0101 )： 1200bps ( 0110 )： 2400bps ( 0111 )： 4800bps

( 1000 )： 9600bps

( 1001 )： 19200bps

b8

b9

b10

b11

b12

b13 起始字符 结束字符 计算机链接 无 无 ( 000 )： RS485 D8124 D8125 2 位 1(ON) 8 位 ( b12 b11 b10 ) ( 010 )： RS232 有无校验和 无校验和

无协议

(RS232)

格式1 有校验和 专用协议(RS485) 格式4 b14 b15 协议(232或485) 传输控制协议

表2-5 D8120字寄存器的16位的意义

注：（1）用设置三菱PLC中D8120、D8121两个通讯参数来改变通信方式，则PLC参

数设置中“通讯设置操作”不能勾选中，否则直接设置D8120,D8121不起作用。

（2）FX0N系列PLC在掉电后D8120恢复成H0086，所以此时不能用RS485通信，必

须用编程软件或RS232设备驱动更改D8120，使其设置成RS485通信方式方可。

（3）若485总线上挂有多个PLC，则必须设置D8121，系统默认的地址为0。

地址的设置可以用编程软件，或使用本设备构件来设置。若用本构件来设置时，请添加

D8121寄存器，然后往寄存器中写数就可以了。

系统默认设置：系统默认设置D8120=H0086，表示9600，7，1，偶校验，无命令头和

命令尾，整个命令不加校验和，无协议的通信方式。

2．3 三菱FX系列PLC与McgsTcp的通讯连接

1)一主一从连接通讯连接

利用三菱_FX系列编程口和三菱_FX系列串口都可以实现一主一从触摸屏或PC与PLC

的连接方式，具体通讯的连线方式和通讯参数设置，请参照三菱FX系列编程口及串口硬件连接及参数设置。

2）一主多从连接通讯连接

利用三菱_FX系列串口可以实现一主多从的连接通讯方式，三菱_FX系列编程口只能

实现一主一从的连接通讯方式，不具备一主多从的连接通讯功能。进行一主多从连接通讯时，

触摸屏或PC与多个PLC连接时，应选用RS485口或通过RS232/485转换模块。RS232只

能进行一对一连接，RS485才能进行一对多连接。