本发明属can协议通信转换器技术领域，具体涉及一种应用于三菱fx型plc的can协议通信转换器及方法。
背景技术：
pic18f25作为一款8bit的微控制器，最高工作频率为64mhz，内部程序存储器大小为64kb，并且具备丰富的外设，集成有一个ecan总线模块，符合can2.0bactive规范，并拥有2个uart模块。鉴于该芯片可靠性高、功耗低以及针对can通信有特别支持等特点，目前被广泛应用在工业控制、通讯、物联网以及车载电子设备等领域中。
can是控制器局域网络的简称，是国际上应用最广泛的现场总线之一，因其具有高性能、高可靠性和高灵活性而被广泛地应用于工业自动化、汽车船舶、工业设备等领域。plc是一种专门用于工业控制的控制器，可执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与计算操作等面向用户的指令，三菱fx系列plc作为一种价格实惠的中小型plc应用广泛，但由于通信接口限制，在不外接通信扩展模块的情况下只能采用基于通用串口的组网方式，该方式局限性很大，难以适应现代工业物联网的要求。若采用外接通信扩展模块进行can组网，一是会极大提高开发成本，二是可供fx系列plc使用的can总线扩展模块种类非常有限，许多fx系列的小型plc没有与其适配的can总线扩展模块；即便能够使用can总线扩展模组网，受限于三菱plc复杂的协议格式，在与其他品牌设备进行数据交互时通信效率也非常有限。
技术实现要素：
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种应用于三菱fx型plc的can协议通信转换器及方法，操作简单，使用方便，通讯效果好，能够使三菱fx系列所有型号plc通过通用串口接入can总线网络。
一种应用于三菱fx型plc的can协议通信转换器，主要包括pic18f25核心板、供电模块、编码器模块、三个拨码开关、一个串口和一个can接口，其特征在于：pic18f25核心板通过can接口连接至can总线网络，通过串口连接plc，通过编码器模块连接三个拨码开关；拨码开关a设定can过滤报文id，pic18f25核心板通过拨码开关a设置的报文id进行can报文过滤；拨码开关b设定can反馈报文id，pic18f25核心板将plc返回的数据转换为can反馈报文并通过拨码开关b设置报文id后发送至can总线；拨码开关c设定can通信波特率和串行通信数据帧格式。
一种利用如上所述转换器应用于三菱fx型plc的can协议通信转换方法，其特征在于包括下述步骤：
步骤1：通信转换器上电，can接口及串口初始化，can接口进入can总线网络命令监听状态，串口进入接收plc数据的等待状态；
步骤2：can接口收到can总线发送的报文后，pic18f25核心板通过拨码开关a设定的报文id对收到的报文进行过滤，将通过过滤的can操作报文转化成三菱plc专用协议指令，并根据拨码开关c设定的串行通信数据帧格式发送至plc；所述的串行通信数据帧格式包括波特率、校验位、数据位和停止位；
步骤3：转换器向plc发送三菱plc专用协议指令后等待plc向串口返回信息；
步骤4：plc按照专用协议发送反馈信息至pic18f25核心板，核心板将plc返回的信息整合为can反馈报文，并根据拨码开关b设置的can反馈报文id，将反馈报文经can接口发送至can总线。
其中，所述的can操作报文包括位读取操作报文、字读取操作报文、位写入操作报文、字写入操作报文、plc启动操作报文和plc停止操作报文，相应的反馈报文种类与操作报文种类一一对应，包括位读取反馈报文、字读取反馈报文、位写入反馈报文、字写入反馈报文、plc启动反馈报文和plc停止反馈报文。
所述的can操作报文为位读取操作报文和字读取操作报文时，报文内容包含读操作类型、操作对象、对象起始地址、操作数量，plc返回读取的数据信息。
所述的can操作报文为位写入操作报文和字写入操作报文时，报文内容包含写操作类型、操作对象、对象起始地址、操作数量及所要写入的数据，plc返回写入成功或失败的应答信息。
所述的can操作报文为plc启动报文和plc停止报文时，can报文内容包含操作类型、plc返回启动、停止成功或失败的应答信息。
本发明的有益效果是：可以使三菱fx系列所有型号的plc在不需can通信扩展模块的情况下通过通用串口接入can总线网络，实现can通信协议与三菱plc专用协议的转换。采用三个拨码开关实现了对can通信参数和串行通信参数的设置，使操作人员可根据实际情况调整通信转换器的参数，使用方便灵活。
附图说明
图1是本发明的应用于三菱fx型plc的can协议通信转换器的结构示意图；
图中，1-pic18f25核心板，2-供电模块，3-32-5线编码模块，4-拨码开关a，5-拨码开关b，6-拨码开关c，7-can接口，8-串口。
图2是本发明不同部件间的连接关系示意图；
图3是本发明的pic18f25核心板电路图；
图4是本发明的供电模块电路图；
图5是本发明的32-5线编码器模块电路图；
图6是本发明的通信数据流向示意图；
图7是本发明的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。
本发明提供的一种应用于三菱fx型plc的can协议通信转换器，如图1所示，主要包括pic18f25核心板(1)、供电模块(2)、32-5线编码模块(3)、拨码开关a(4)、拨码开关b(5)、拨码开关c(6)、用作与can总线连接的can接口(7)及与plc连接的串口(8)。can接口为两线制接线端子，用以与can总线连接；串口为9针母头，用以与三菱fx型plc的232db扩展板连接。图2给出了不同部件间的连接关系。当使用该通信转换器时，三个拨码开关连接到32-5线编码器模块，核心板连接供电模块和32-5线编码模块，核心板通过can接口接入can总线网络，通过串口和plc连接。
图3为pic18f25核心板电路图，图4为供电模块电路图，用于给通信转换器提供5v的直流电源，供电模块的输入电压为24v，可直接与直流型三菱fx型plc的供电电源连接。本发明通信转换器有报文id过滤器，只接收can总线上特定id的操作报文，且在收到plc的反馈信息后会向can总线发送反馈报文(can操作报文和can反馈报文的帧id均为标准id，帧格式均为数据帧，帧类型均为标准帧，帧数据长度均为8字节)，能通过过滤器筛选的操作报文的id由拨码开关a设定，反馈报文的id由拨码开关b设定，这两个拨码开关均为11段式，由11路输出电平表示长度为11位的二进制id(输出ttl高电平代表二进制1，输出ttl低电平代表二进制0)。can通信波特率和串行通信数据帧格式(包括波特率、校验位、数据位和停止位)由拨码开关c设定，该拨码开关为10段式，设定方式及内容如表1所示。图5为32-5线编码器模块电路图，用于将三个拨码开关共32路ttl电平信号表示的32位二进制信号转化为5路ttl电平表示的5位十六进制信号。
表1
图6为本发明通信转换器通信数据流向示意图，can总线上的设备经can总线发送表2所述can操作报文至pic18f25核心板，pic18f25核心板将can操作报文解析后的三菱plc专用协议指令通过串口以串行通信方式发送至plc。通信转换器总体工作流程如图7所示，即采用本发明通信转换器进行can协议与三菱plc专用协议转换的方法包括以下步骤：
1、当通信转换器连接好并通过拨码开关c设定can通信波特率、串行通信帧格式后，对通信转换器进行上电操作。此时，转换器内部执行can接口及串口的初始化，can接口进入can总线网络命令监听状态，串口进入接收plc数据的等待状态。
2、can接口收到can总线发送的报文后，pic18f25核心板通过拨码开关a设定的报文id对收到的报文进行过滤，将通过过滤的can操作报文转化成三菱plc专用协议指令，并根据拨码开关c设定的串行通信数据帧格式发送至plc；所述的串行通信数据帧格式包括波特率、校验位、数据位和停止位。
执行plc内部软元件读取操作时，can操作报文数据内容包含读操作类型(分为位读取操作br和字读取操作wr两种)、操作对象、对象起始地址及操作数量共四部分内容；执行plc内部软元件写入操作时，can报文数据内容包含写操作类型(分为位写入操作bw和字写入操作ww两种)、操作对象、对象起始地址、操作数量及所要写入的数据共五部分内容；执行plc启动/停止操作时，can报文数据内容仅包含操作类型：plc启动操作为rr，plc停止操作为rs。
can总线发送的操作报文和转换器发送的反馈报文详细数据内容如表2所示。
表2
3、转换器向plc发送三菱plc专用协议指令后等待plc向串口返回信息，通信转换器根据三菱plc专用协议从返回信息中提取数据，并将该信息整合为can反馈报文，并根据拨码开关b设置的can反馈报文id，将反馈报文经can接口发送至can总线。
但上述实施例仅是本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的技术方案，因此只要是依据本说明书内容且未做创作性劳动而实现的技术方案，均包含在本发明专利的保护范围之内。