3. iQ-F内置以太网通信基础
三菱FX5U（iQ-F系列）CPU模块自带一个以太网端口，无需额外扩展模块即可实现与上位机、触摸屏、其他PLC或第三方设备的网络通信。要真正把这条链路用起来，需要依次解决三个层面的问题：网络层参数（IP地址与子网）、传输层协议（TCP还是UDP）、以及应用层的套接字指令（SP.SOCOPEN/SP.SOCCLOSE/SP.SOCRCV/SP.SOCSND）。本节按这个顺序展开，并给出一个可复现的简单客户端/服务器实验。
一、IP地址与子网设置
FX5U的内置以太网参数在GX Works3的“模块参数→以太网端口设置”中配置。关键参数包括：IP地址、子网掩码、默认网关。以教学示例为例，PLC设为192.168.1.10，子网掩码255.255.255.0，网关192.168.1.1；上位机PC设为192.168.1.100，掩码相同。判断两台设备是否在同一子网，可用“IP与掩码按位与”的方法：192.168.1.10 AND 255.255.255.0 = 192.168.1.0，192.168.1.100 AND 255.255.255.0 = 192.168.1.0，网络号相同，属于同一子网，可直接通信，无需经过网关。
若把PC改为192.168.2.100，网络号变为192.168.2.0，与PLC不同子网，此时必须依赖网关路由，否则通信失败。这是现场最常见的“能ping通自己、ping不通对方”的原因之一。配置完成后建议先用PC的ping 192.168.1.10验证链路，再进入协议与指令层面。
二、TCP与UDP协议选择
FX5U的套接字通信支持TCP和UDP两种传输层协议，选择依据是可靠性需求与实时性需求的权衡。
| 对比项 | TCP | UDP |
|---|---|---|
| 连接方式 | 面向连接，需三次握手 | 无连接，直接发送 |
| 可靠性 | 有确认、重传、顺序保证 | 不保证到达与顺序 |
| 开销 | 较大，建立/关闭有过程 | 小，适合短报文 |
| 典型场景 | 参数下发、数据采集、文件传输 | 周期性状态广播、实时性优先 |
工程上，若通信内容不能丢、不能乱序（如配方下发、生产数据上传），选TCP；若只是周期性发送状态且允许偶尔丢包（如广播式心跳），可选UDP。FX5U的SP.SOCOPEN指令中通过参数指定协议类型，TCP时还需区分主动（客户端）与被动（服务器）打开。
三、套接字通信指令
FX5U使用四个专用指令完成套接字生命周期管理：
- SP.SOCOPEN：打开连接。指定连接编号、协议（TCP/UDP）、本地端口、对方IP与端口、打开方式（Active/Passive）。
- SP.SOCSND：发送数据。指定连接编号、发送数据起始软元件、发送字节数。
- SP.SOCRCV：接收数据。指定连接编号、接收缓冲区起始软元件、最大接收字节数。
- SP.SOCCLOSE：关闭连接，释放套接字资源。
典型调用顺序为：SOCOPEN → SOCSND/SOCRCV（可多次）→ SOCCLOSE。每条指令都有完成标志位（如SOCOPEN的完成位）和出错标志位，编程时必须监视完成位再进入下一步，否则会出现“连接未建立就发送”的错误。
// 示例：TCP客户端打开连接（连接编号1）
// 参数：协议=TCP，本地端口=5000，对方IP=192.168.1.100，对方端口=6000，Active
SP.SOCOPEN D100 M100 D200
// D100起存放连接参数，M100为完成位，D200为出错代码存放区
// 发送8字节数据（D300~D303）
SP.SOCSND K1 D300 K8 M110
// 接收最多16字节到D400起
SP.SOCRCV K1 D400 K16 M120
// 关闭连接
SP.SOCCLOSE K1 M130
四、简单客户端/服务器实验
下面给出一个可复现的最小实验：PC作为TCP服务器，FX5U作为TCP客户端，PLC主动连接PC并发送一段数据，PC回送一段数据，PLC接收后关闭连接。
实验参数（示例）：PC端用网络调试助手监听6000端口，IP为192.168.1.100；PLC IP为192.168.1.10，本地端口5000，对方端口6000，协议TCP，Active方式。
PLC侧操作：在GX Works3中编写上述指令序列，将SOCOPEN的完成位M100作为SOCSND的触发条件，SOCSND完成位M110作为SOCRCV的触发条件，SOCRCV完成位M120作为SOCCLOSE的触发条件。下载后运行，观察各完成位是否依次置位。
PC侧观察：网络调试助手应显示“客户端已连接”，随后收到PLC发来的8字节数据；在调试助手中手动发送一段文本，PLC的D400起应出现对应数据。
结果判断：若SOCOPEN出错，常见错误码指向“对方未监听”或“IP不可达”；若SOCSND出错，多为连接已断开；若SOCRCV长时间无数据，检查PC是否真的发送、以及接收字节数设置是否过小。实验成功后，可把PC与PLC角色互换，让PLC作服务器（Passive），PC作客户端，进一步理解Active/Passive的区别。
把上述实验跑通后，再回头理解IP与子网、TCP/UDP选择、四条指令的分工，就会形成一条完整的“网络层—传输层—应用层”认知链。实际项目中，连接编号、端口号、缓冲区地址都应根据设备规划统一分配，避免与已有连接冲突。