1、S7通讯回顾
- （1）建立TCP连接 Socket.Connect-》已实现
- （2）发送访问请求 COTP-》已实现
- （3）交换通信信息 Setup Communication-》本节实现
- （4）执行相关操作 读、写、PLC启停、时间、上传下载-》待实现
2、S7COMM请求介绍
在成功完成上面的socket连接和COTP请求后，现在客户端还不能进行读写操作，还需要进行请求建立通信，所以客户端需要发送S7 Communicaton报文给服务端，在S7Communicaton报文中包含“通讯请求”； 服务端反馈S7 Communicaton报文。同样的报文中每个字段都有含义，必须严格遵守，这个过程是交换通信信息， 报文信息如下
注意下面几点：
1》从中可以看到发送是25个字节，响应是27个字节，可以看到发送报文由4个部分构成：TPKT占4个字节0-3，COTP占3个字节4-6，S7-Header占10个字节7-16，S7-Parameter占8个字节17-24，看到了不？但是响应报文27个，也是由4个部分构成，但S7-Header占12个字节，其他一样长度，注意了不？仔细看这里，明白了，一定要搞明白哦。
2》ROSCTR，它是个枚举值，具体如下：
看这个地方的不同，发送是01，响应是03，对应上面的值就是表示上位机请求是job，PLC响应是从站响应并带数据 
3》PDU Type，跟上节的不一样，这次是发送接收都是f0，上节的COTP报文是e0和d0，再来看下
4》Error class已知枚举值，这个出现在响应报文中，可以看到00表示没有错误，这是我们必须看到的，如果不是00表示你的报文有bug
5》Error code已知枚举值，这个出现在响应报文中，可以看到00表示没有错误，这是我们必须看到的，如果不是00表示你的报文有bug
6》发送报文中的功能码，即17字节，Function已知枚举值，现在知道发送报文为什么是f0了吧
这些东西都要明白，否则写起代码起来就会出错，就不能象我一样进行如此的剖析和手撕，来个超级的啵啵啵。
3、开搞S7COMM通信 
完整代码
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
namespace west.siemenscomm
{
internal class Program
{
/// <summary>
/// plc的ip地址
/// </summary>
static string _ip = "192.168.1.66";
/// <summary>
/// 端口号
/// </summary>
static int _port = 102;
/// <summary>
/// 机柜号，插槽号
/// </summary>
static byte _rack = 0, _slot = 1;
/// <summary>
/// socket对象
/// </summary>
static Socket socket = null;
/// <summary>
/// 时间事件
/// </summary>
static ManualResetEvent TimeoutObject = new ManualResetEvent(false);
/// <summary>
/// 连接状态
/// </summary>
static bool connectState = false;
/// <summary>
/// 通讯连接的pdu长度
/// </summary>
static short _pduSize = 240;
static void Main(string[] args)
{
Connect();
if (connectState)
{
COTPConnection();
if (connectState)
{
SetupCommunication();
}
}
Console.ReadKey();
}
/// <summary>
/// 通讯连接
/// </summary>
/// <exception cref="NotImplementedException"></exception>
private static bool SetupCommunication()
{
//s7comm连接包括4个部分，共25个字节，即25=4+3+10+8
byte[] setupBytes = new byte[] {
// 1）TPKT包括4个字节
0x03,//版本默认3
0x00,//保留默认0
0x00,//整个请求字节数高位
0x19,//整个请求字节数低位，0x19转换成10进制就是25
//2）COTP包括3个字节
0x02,//当前字节以后的字节数（不包括自已，0x02转换成10进制就是2），注意这个“当前字节以后的字节数”是指COTP这部分，而不是整个字节部分
0xf0,//PDU Type，0xe0 连接请求，0xd0 连接确认，0x08 断开请求，0x0c 断开确认，0x05 拒绝访问，0x01 加急数据，0x02 加急数据确认，0x04 用户数据，0x07 TPDU错误，0xf0 数据传输
0x80,//TPDU number，固定值
// 3）Header包括10个字节
0x32,//默认值，协议id
0x01,//ROSCTR，0x01 Job request。主站发送请求，0x02 Ack。从站响应请求不带数据，0x03 Ack_Data。从站响应请求并带有数据，0x07 Userdata。原始协议的扩展。读取编程/调试、SZL读取、安全功能、时间设置等
0x00,//Redundancy Identification (Reserved)固定值，占2个字节
0x00,
0x00,//Protocol Data Unit Reference固定值，占2个字节
0x00,
0x00,//Parameter length参数长度，占2个字节
0x08,
0x00,//Data length数据长度，占2个字节
0x00,
// 4）Parameter包括8个字节
0xf0,//Function功能码，具体是：0x00 CPU服务，0xF0 设置通信，0x04 读取变量，0x05 写变量，0x1A 请求下载，0x1B 下载块，0x1C 下载结束，0x1D 开始上传，0x1E 上传，0x1F 结束上传，0x28 PLC 控制，0x29 PLC 停止
0x00,//保留默认值
0x00,//Max AmQ(parallel jobs with ack) calling，占2个字节
0x03,
0x00,//Max AmQ(parallel jobs with ack) called，占2个字节
0x03,
0x03,//PDU length，占2个字节，0x03co转换成10进制就是960
0xc0
};
try
{
socket.Send(setupBytes);
//响应报文的长度就是固定的27个字节
byte[] respBytes = new byte[27];
int count = socket.Receive(respBytes);
// 拿到PDU长度 后续进行报文组装和接收的时候可以参考
byte[] pdu_size = new byte[2];
pdu_size[0] = respBytes[26];
pdu_size[1] = respBytes[25];
_pduSize = BitConverter.ToInt16(pdu_size,0);
if (respBytes[17] != 0x00&& respBytes[18] != 0x00)
{
Console.WriteLine("粗问题，COMM连接响应异常");
connectState = false;
}
else
{
Console.WriteLine("太好了，COMM连接响应正常");
connectState = true;
}
}
catch (Exception ex)
{
Console.WriteLine("Setup通信未建立！" + ex.Message);
connectState = false;
}
return connectState;
}
/// <summary>
/// cotp连接
/// </summary>
private static bool COTPConnection()
{
//COTP连接包括2个部分，共22个字节），22=4+18
byte[] cotpBytes = new byte[] {
//1）TPKT包括4个字节
0x03,//版本号，版本默认3
0x00,//默认保留为0
0x00,//整个请求字节高位
0x16,//整个请求字节低位（0x16转换成为10进制就是22）
//2）COTP包括18个字节
0x11,//当前字节以后的字节数（不包括自已，0x11转换成10进制就是17）
0xe0,//PDU type，0xe0 连接请求，0xd0 连接确认，0x08 断开请求，0x0c 断开确认，0x05 拒绝访问，0x01 加急数据，0x02 加急数据确认，0x04 用户数据，0x07 TPDU错误，0xf0 数据传输
0x00,//DST reference（2个字节）
0x00,//
0x00,//SRC reference（2个字节）
0x00,//
0x00,//class（固定的）
0xc1, //Parameter-code src-tsap 上位机
0x02, //Parameter-Len
0x10 , //Source TSAP:01->PG;02->OP;03->S7单边（服务器模式）;0x10->S7双边通
0x00, //机架与插槽号为0
0xc2,//Parameter-code dst-tsap PLC
0x02,//Parameter len
0x03,//Destination TSAP
(byte)(_rack*32+_slot),//机架与插槽号：
0xc0, // Parameter code:tpdu-size
0x01, // Parameter length
0x0a // TPDU size
};
try
{
socket.Send(cotpBytes);
//响应报文的长度是固定的22个字节
byte[] respBytes = new byte[22];
int count = socket.Receive(respBytes, 0, 22, SocketFlags.None);
//第5个字节是pdu type，具体是：0xe0 连接请求，0xd0 连接确认，0x08 断开请求，0x0c 断开确认，0x05 拒绝访问，0x01 加急数据，0x02 加急数据确认，0x04 用户数据，0x07 TPDU错误，0xf0 数据传输
if (respBytes[5] != 0xd0)
{
Console.WriteLine("粗问题，COTP连接响应异常");
connectState = false;
}
else
{
Console.WriteLine("太好了，COTP连接响应正常");
connectState = true;
}
}
catch (Exception ex)
{
Console.WriteLine("COTP连接未建立！" + ex.Message);
connectState = false;
}
return connectState;
}
/// <summary>
/// tcp连接
/// </summary>
/// <param name="timeout"></param>
private static void Connect(int timeout = 50)
{
TimeoutObject.Reset();
try
{
socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
socket.BeginConnect(_ip, _port, callback =>
{
connectState = false;
var cbSocket = callback.AsyncState as Socket;
if (cbSocket != null)
{
connectState = cbSocket.Connected;
if (cbSocket.Connected)
cbSocket.EndConnect(callback);
}
TimeoutObject.Set();
}, socket);
TimeoutObject.WaitOne(2000, false);
}
catch (SocketException ex)
{
if (ex.ErrorCode == 10060)
Console.WriteLine(ex.Message);
}
if (socket == null || !socket.Connected || ((socket.Poll(200, SelectMode.SelectRead) && (socket.Available == 0))))
{
Console.WriteLine("网络连接失败");
}
Console.WriteLine(connectState == true ? "连接成功" : "连接失败");
}
}
}
4、运行测试
5、小结
这就是第3个流程，建立comm连接，它是通过socket对象通讯实现的，小伙伴们，明白了不？下节继续屌起来。
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