C#上位机与三菱PLC的通信03--MC协议之A-1E报文解析

1、MC协议帧

MC协议可以在串口通信，也可以在以太网通信，有A-1E和Qna-3E两种模式，这两种都是三菱PLC通信协议中比较常用的两种，一般我们使用比较多的是以太网通信，对于FX5U系列/Q系列/Qna系列/L系列的PLC，通常会使用QnA兼容3E帧，对于FX3U系列，我们需要加以太网模块，采用A兼容1E帧。

A-1E是三菱PLC通信协议中最早的一种，它是一种基于二进制通信协议的协议，适用于三菱FX系列PLC和A系列PLC。该协议支持点对点通信和多点通信，可以实现PLC之间的数据交换和远程监控等功能。

Qna-3E模式是三菱PLC通信协议中较新的一种，它是一种基于ASCII码通信协议的协议，适用于三菱Q系列PLC和FX5U系列PLC。该协议支持点对点通信和多点通信，可以实现PLC之间的数据交换、远程监控和远程编程等功能。

2、A-1E协议介绍

1、读取数据的报文结构

可以看到读取数据发送12个字节，响应4个字节，各个字节的意义如下（0x表示16进制），注意响应并不一定是4个字节，如果读取长度不是一个，则响应肯定大于4个字节，具体看后面的实例操作，总之结构就是如下表示：

2、写入数据的报文结构

可以看到写入数据发送14个字节，响应2个字节，各个字节的意义如下（0x表示16进制），注意请求不一定是14个字节，如果写入的长度不止一个长度，则报文字节肯定大于14，总之报文结构如下：

3、软元件分类及访问规则

注意这个操作方式中的bit和word，bit就是一个位，二进制中的位bit，0或1算一个位，word叫字，一个字就16位，就是2个字节，一个字节是8位，2个字节就是16位，也就是16个bit，在C#中就是2个ascii码，比如01就是2个字节，就是一个word，简单讲就是word占2个字节，另外0X是16进制的表示。

4、命令类型（功能码，副头部）

上述不管是读取还是写入的请求报文中，第一个字节是功能码，也就是指命令类型，A-1E的命令类型具体如下：

0x00 批量位读取

0x01 批量字读取

0x02 批量位写入

0x03 批量字写入

0x04 随机位写入

0x05 随机字写入

注意响应报文中的状态码00表示正常

3、模拟器介绍

这里我们介绍两个模拟器，所讲的模拟器就是一个三菱的MC服务器，也就是说是一台虚拟的PLC，如果没有模拟器，那就需要一台真实的PLC硬件，但是FX5U之类的PLC价格要好几K以上，屌丝者成本较大，承担不起，对于很多学习者，培训者，爱好者花大洋有些心疼，所以提供2个模拟器，这个模拟器就是一台真实的PLC设备。

1、HslCommunicationDemo-v11.8.1

这个是一个强大的工业通信工具，在业界有很高的知名度，具体信息看这个地址（ http://www.hslcommunication.cn/）：

胡工科技

2、本人自研的模拟器，自定Logo，飞常屌，帅逼列

3、为什么要模拟器？

上面介绍的2个模拟器与三菱gx work3自带的gx simulator3的模拟器有什么不同？

simulator3是模拟运行PLC程序的，它没有提供任何外界接口供外部应用程序调用，串口也好，网口也好，都没有，也就是说外部的应用程序，java，C#，python等无法与simulator3通讯，你写一个通信程序是无法与simulator3通信，从而无法读取和写入Plc程序，当然如果你有真家伙，那是例外，所以上面的2个模拟器就是真实的虚拟PLC硬件，小伙伴们，能明白这个意思吗？

4、你有真家伙，设备PLC的TCP参数方法如下

1、下载 GX Works3

这个过程在前面的文章已介绍过。

C#上位机与三菱PLC的通信01--搭建仿真环境

2、新建工程，选择自己的 PLC 型号，这里用的是 FX5U 系列

3、设置 PLC 以太网端口

4、测试plcl连接

5、把配置写入 PLC

跳出弹窗，全部选择 “是”，写入完成之后需要给 PLC 断电重启

4、工具软件

因为是需要发送tcp的报文，无论是A-1E还是Qna-3E，它们都是网络报文，需要TCP网络通信，所以这个工具软件就是发送和接收报文，从而达到分析报文的目的。这个远程主机地址就是Plc的IP地址，远程主机端口就是PLC的端口，PLC作为TCP服务器，工具软件作为TCP客户端。

TCP面向连接，提供可靠交付，有流量控制、拥塞控制，面向字节流（从上层传下的数据进行分割，分割成合适运输的数据块）只能是一对一连接。

3、A-1E报文解析

1、读取D100地址开始的2个int类型数据

发送：01 FF 0A 00 64 00 00 00 20 44 02 00，占12个字节

01：副头部，也叫功能码，也叫命令类型（0x00 批量位读取、0x01 批量字读取、0x02 批量位写入、0x03 批量字写入、0x04 随机位写入、0x05 随机字写入）

FF：PLC编号

0A 00：超时时间，超时时间是以单位：250ms。

64 00 00 00：地址占4个字节，要读取的地址是100，换成16进制就是64，那为什么是64 00 00 00，这里需要掌握什么是小端处理，小端是三菱的数据设置方式，也有其他PLC是大端处理，大端与小端格式是什么意思，自行百度消化，小端的意思是低位放前面，高位放后面，64用4个字节来表示的话就是00 00 00 64，按小端处理的要求就是前后倒置，所以是64 00 00 00

20 44：存储区，查前面的表就是44 20，同样按小端处理，高位放后面，低位放前面，就变成了20 44。

02 00：读取2个数据，长度是2，长度占2个字节，所以是00 02，按小端处理要求就是02 00

响应：81 00 19 00 26 00 ，占6个字节

81：副头部
00：状态码，表示正常
19 00：要将1900变成0019，为什么了？刚才说了是小端处理，那么得到的数据19是低位，00是高位，所以是0019，即19，它换成10进制就是25。
26 00 ：同样2600就是38 。

与实际数据一致，读取成功。

2、通过A1E进行D102的双字 DWord(Float) 读取，即读取float类型--4Byte

发送：01 FF 0A 00 66 00 00 00 20 44 04 00

01：副头部，也叫功能码，也叫命令类型（0x00 批量位读取、0x01 批量字读取、0x02 批量位写入、0x03 批量字写入、0x04 随机位写入、0x05 随机字写入）

FF：PLC编号

0A 00：超时时间，超时时间是以单位：250ms。

66 00 00 00：地址占4个字节，要读取的地址是102，换成16进制就是66

20 44：存储区，查前面的表就是44 20，同样按小端处理，高位放后面，低位放前面，就变成了20 44。

04 00：读取1个float类型的数据，占4个字节，所以是00 04，按小端处理要求就是04 00，word占2个字节，float占4个字节，记住就搞定了。

接收：81 00 33 33 35 42 00 00 00 00

81：副头部
00：状态码，表示正常
33 33 35 42：这个是字节byte，不能直接看出是45.3，它需要在程序代码中进行处理，比如代码Console.WriteLine(BitConverter.ToSingle(temp));//字节数组转换成float数据，这个工具软件不能处理，所以你看到的是33 33 35 42。