三菱 FX3U 232通信板与PC串口调试助手通信测试指南

前言

在工业自动化领域，PLC与上位机的通信是实现远程监控和数据采集的关键环节。三菱FX3U系列PLC通过FX3U-232-BD通信板可实现RS-232C标准串口通信，广泛应用于设备调试、数据传输和远程控制场景。本文详细介绍如何通过FX3U-232-BD通信板与PC端串口调试助手建立可靠通信，包括硬件连接、参数配置、程序编写、测试步骤及故障排除，为工程技术人员提供从入门到实践的完整解决方案。

1.1 通信板选型与特性

三菱 FX3U 系列 PLC 常用的 RS-232 通信扩展板为FX3U-232-BD，其主要技术参数如下：

• 通信标准：RS-232C
• 传输距离：最大15米（屏蔽双绞线）
• 通信速率：300bps~115200bps（可配置）
• 数据格式：支持 7/8 位数据位，1/2位停止位，奇/偶/无校验
• 接口类型：9 针D-sub公头连接器
• 电源供应：由PLC主机提供 DC5V，电流消耗约20mA
• 缓冲区容量：发送 / 接收各128字节

1.2 引脚定义与接线规范

FX3U-232-BD通信板的9 针 D-sub接口引脚定义如下表所示：

标准接线方法（无硬件流控）：

PLC端（D-sub公头）       PC端（D-sub母头）
引脚2 (RXD)  <------->  引脚3 (TXD)
引脚3 (TXD)  <------->  引脚2 (RXD)
引脚5 (SG)   <------->  引脚5 (GND)


接线注意事项：

• 使用带屏蔽的双绞线（如 RVVP 2×0.5mm²），减少电磁干扰
• 屏蔽层单端接地（推荐在PLC侧接地）
• 通信距离超过10米时，建议在两端安装RS-232信号隔离器

二、PLC 参数配置

2.1 通信格式设置（D8120寄存器）

FX3U通过特殊数据寄存器D8120配置串口通信参数，其16位二进制格式定义如下：

典型配置示例：9600bps，8 数据位，无校验，1停止位

LD M8000          ; 常通触点
MOV H0C81 D8120   ; H0C81 = 110010000001（二进制）


2.2通信协议选择

FX3U-232-BD支持三种通信模式：

1. 无协议模式（推荐）：

• 通过 RS 指令自由收发ASCII或二进制数据
• 灵活性高，适用于自定义通信协议
• 需手动处理数据帧头/帧尾和校验

2. Modbus RTU 从站模式：

• 支持标准Modbus RTU协议
• 从站地址范围1-247
• 需配置D8400-D8420相关寄存器

3. 专用协议模式：

• 兼容三菱MELSEC COMMAND协议
• 适用于与三菱HMI或编程软件通信

本文重点介绍无协议模式的实现方法。

编写PLC控制程序，如图所示：

其参数图如下所示：

▲图表2 | D8120通信参数设置图▲

参数设置如图所示，波特率9600，数据位8位，检验位：无，停止位：1位

▲图表3 | 串口调试助手界面▲

将PLC程序进行下载，并进行测试，如图所示。

6.1 通信失败故障排查流程

1. 硬件检查：

• 用万用表测量TXD/RXD引脚间电阻（正常约 50-150Ω）
• 检查SG引脚是否可靠接地
• 更换通信电缆测试

2. 参数验证：

• 监控D8120寄存器值是否正确（H0C81）
• 检查PC端参数是否与PLC完全一致

3. 程序诊断：

• 1：校验错误 → 检查校验位设置
• 2：溢出错误 → 增大接收缓冲区
• 3：帧错误 → 检查数据格式
• 监控M8124/M8129错误标志
• 读取D8129错误代码：

6.2 典型问题解决方案

6.3 示波器检测方法

对于复杂干扰问题，可使用示波器观察信号质量：

• 信号幅度：逻辑 1 应≥2V，逻辑 0 应≤0.8V
• 上升时间：应 < 300ns
• 噪声峰值：应 < 0.5V（峰峰值）

通过本文的指导，读者可掌握三菱FX3U-232-BD通信板与PC串口调试助手的通信实现方法。从硬件接线到软件配置，从程序编写到故障排除，完整覆盖了通信测试的各个环节。实际应用中，应根据具体需求选择合适的通信协议，注重抗干扰设计和数据校验，确保工业现场通信的稳定性和可靠性。随着工业4.0的发展，串口通信作为基础技术，仍是PLC与上位机数据交互的重要手段，掌握其实现方法对自动化工程师至关重要。