IoTClient開發6 - S7-200SmarTcp協議客戶端實現

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環境和工具 服務端電腦IP：192.168.1.130 客戶端電腦IP：192.168.1.120 1、在服務端電腦運行 "IoTClientTool" 2、運行 "Wireshark" 3、在客戶端電腦運行 "IoTClientTool" 4、Wireshark得到如下報文 報文分析，plc的連接 ...


環境和工具

服務端電腦IP：192.168.1.130
客戶端電腦IP：192.168.1.120
1、在服務端電腦運行IoTClientTool

2、運行Wireshark

3、在客戶端電腦運行IoTClientTool

4、Wireshark得到如下報文

報文分析，plc的連接

我們看到上面連接西門子plc抓取到了八條報文。其中有tcp的三次握手、和對最後一次響應的回覆，然後就是西門子特有的兩次初始化指令的請求和響應。

兩次初始化指令

不同型號的西門子plc有不同的初始化指令，同型號的指令固定不變。

代碼實現對plc的連接

//直接是Wireshark抓取到的報文數據
var Command1 = new byte[22]
{
    0x03,0x00,0x00,0x16,0x11,0xE0,0x00,0x00,
    0x00,0x01,0x00,0xC1,0x02,0x10,0x00,0xC2,
    0x02,0x03,0x00,0xC0,0x01,0x0A
};

var Command2 = new byte[25]
{
    0x03,0x00,0x00,0x19,0x02,0xF0,0x80,0x32,
    0x01,0x00,0x00,0xCC,0xC1,0x00,0x08,0x00,
    0x00,0xF0,0x00,0x00,0x01,0x00,0x01,0x03,0xC0
};
        
Socket socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
socket.Connect(new IPEndPoint(IPAddress.Parse(ip), port));

//第一次初始化指令交互
socket.Send(Command1);
var head1 = SocketRead(socket, SiemensConstant.InitHeadLength);
SocketRead(socket, GetContentLength(head1));

//第二次初始化指令交互
socket.Send(Command2);
var head2 = SocketRead(socket, SiemensConstant.InitHeadLength);
SocketRead(socket, GetContentLength(head2));

對寄存器的讀取

我們在客戶端電用IoTClientTool讀取地址V2634，抓取到包

我們可以看到其中很多都是固定的數據，如版本號、協議id等等。所以，我們可以以此規律獲取對應的指令格式

protected byte[] GetReadCommand(byte type, int beginAddress, ushort dbAddress, ushort length)
{
    byte[] command = new byte[31];
    command[0] = 0x03;
    command[1] = 0x00;//[0][1]固定報文頭
    command[2] = (byte)(command.Length / 256);
    command[3] = (byte)(command.Length % 256);//[2][3]整個讀取請求長度為0x1F= 31 
    command[4] = 0x02;
    command[5] = 0xF0;
    command[6] = 0x80;//COTP
    command[7] = 0x32;//協議ID
    command[8] = 0x01;//1  客戶端發送命令 3 伺服器回覆命令
    command[9] = 0x00;
    command[10] = 0x00;//[4]-[10]固定6個位元組
    command[11] = 0x00;
    command[12] = 0x01;//[11][12]兩個位元組，標識序列號，回覆報文相同位置和這個完全一樣；範圍是0~65535
    command[13] = 0x00;
    command[14] = 0x0E;//parameter length（[17]-[30]都為parameter剛好14也就是0x0E）
    command[15] = 0x00;
    command[16] = 0x00;//data length
    command[17] = 0x04;//04讀 05寫
    command[18] = 0x01;//讀取數據塊個數
    command[19] = 0x12;//variable specification
    command[20] = 0x0A;//Length of following address specification
    command[21] = 0x10;//Syntax Id: S7ANY 
    command[22] = 0x02;//Transport size: BYTE 
    command[23] = (byte)(length / 256);
    command[24] = (byte)(length % 256);//[23][24]兩個位元組,訪問數據的個數，以byte為單位；
    command[25] = (byte)(dbAddress / 256);
    command[26] = (byte)(dbAddress % 256);//[25][26]DB塊的編號
    command[27] = type;//訪問數據塊的類型
    command[28] = (byte)(beginAddress / 256 / 256);
    command[29] = (byte)(beginAddress / 256);
    command[30] = (byte)(beginAddress % 256);//[28][29][30]訪問DB塊的偏移量
    return command;
}

讀取數據

public Result<byte[]> ReadString(string address, ushort length)
{
    Connect();
    var result = new Result<byte[]>(); 
    //發送讀取信息
    var arg = ConvertArg(address);
    byte[] command = GetReadCommand(arg.TypeCode, arg.BeginAddress, arg.DbBlock, length);
    result.Requst = string.Join(" ", command.Select(t => t.ToString("X2")));
    var dataPackage = SendPackage(command);
    byte[] requst = new byte[length];
    Array.Copy(dataPackage, 25, requst, 0, length);
    //Array.Copy(dataPackage, dataPackage.Length - length, requst, 0, length);
    result.Response = string.Join(" ", dataPackage.Select(t => t.ToString("X2")));
    result.Value = requst; 
    return result;
}

對寄存器的寫入

我們在客戶端電用IoTClientTool對地址V2634寫入值666，抓取到包

我們可以以此規律獲取對應的指令格式

protected byte[] GetWriteCommand(byte type, int beginAddress, ushort dbAddress, byte[] data)
{
    byte[] command = new byte[35 + data.Length];
    command[0] = 0x03;
    command[1] = 0x00;//[0][1]固定報文頭
    command[2] = (byte)((35 + data.Length) / 256);
    command[3] = (byte)((35 + data.Length) % 256);//[2][3]整個讀取請求長度
    command[4] = 0x02;
    command[5] = 0xF0;
    command[6] = 0x80;
    command[7] = 0x32;//[4]-[7]固定數據
    command[8] = 0x01;//1  客戶端發送命令 3 伺服器回覆命令
    command[9] = 0x00;
    command[10] = 0x00;
    command[11] = 0x00;
    command[12] = 0x01;//[9]-[12]標識序列號
    command[13] = 0x00;
    command[14] = 0x0E;
    command[15] = (byte)((4 + data.Length) / 256);
    command[16] = (byte)((4 + data.Length) % 256);//[15][16]寫入長度+4
    command[17] = 0x05;//04讀 05寫
    command[18] = 0x01;//寫入數據塊個數
    command[19] = 0x12;
    command[20] = 0x0A;
    command[21] = 0x10;//[19]-[21]固定
    command[22] = 0x02;//寫入方式，1是按位，2是按字
    command[23] = (byte)(data.Length / 256);
    command[24] = (byte)(data.Length % 256);//寫入數據個數
    command[25] = (byte)(dbAddress / 256);
    command[26] = (byte)(dbAddress % 256);//DB塊的編號
    command[27] = type;
    command[28] = (byte)(beginAddress / 256 / 256 % 256); ;
    command[29] = (byte)(beginAddress / 256 % 256);
    command[30] = (byte)(beginAddress % 256);//[28][29][30]訪問DB塊的偏移量
    command[31] = 0x00;
    command[32] = 0x04;//04 byte(位元組) 03bit（位）
    command[33] = (byte)(data.Length * 8 / 256);
    command[34] = (byte)(data.Length * 8 % 256);//按位計算出的長度
    data.CopyTo(command, 35);
    return command;
}

寫入數據

public Result Write(string address, byte[] data)
{
    if (!socket?.Connected ?? true) Connect();
    Result result = new Result(); 
    Array.Reverse(data);
    //發送寫入信息
    var arg = ConvertArg(address);
    byte[] command = GetWriteCommand(arg.TypeCode, arg.BeginAddress, arg.DbBlock, data);
    result.Requst = string.Join(" ", command.Select(t => t.ToString("X2")));
    var dataPackage = SendPackage(command);
    result.Response = string.Join(" ", dataPackage.Select(t => t.ToString("X2")));
    return result;
}

IoTClient中S7-200SmarTcp協議的使用

安裝

Nuget安裝 Install-Package IoTClient
或圖形化安裝

使用

//1、實例化客戶端 - 輸入正確的IP和埠
SiemensClient client = new SiemensClient(SiemensVersion.S7_200Smart, "127.0.0.1",102);

//2、寫操作
client.Write("Q1.3", true);
client.Write("V2205", (short)11);
client.Write("V2209", 33);

//3、讀操作
var value1 = client.ReadBoolean("Q1.3").Value;
var value2 = client.ReadInt16("V2205").Value;
var value3 = client.ReadInt32("V2209").Value;

//4、如果沒有主動Open，則會每次讀寫操作的時候自動打開自動和關閉連接，這樣會使讀寫效率大大減低。所以建議手動Open和Close。
client.Open();

//5、讀寫操作都會返回操作結果對象Result
var result = client.ReadInt16("V2205");
//5.1 讀取是否成功（true或false）
var isSucceed = result.IsSucceed;
//5.2 讀取失敗的異常信息
var errMsg = result.Err;
//5.3 讀取操作實際發送的請求報文
var requst  = result.Requst;
//5.4 讀取操作服務端響應的報文
var response = result.Response;
//5.5 讀取到的值
var value3 = result.Value;

結束


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