工控S7Comm协议仿真环境搭建

显示全部楼层 · 2024-3-25 11:37:03

S7Comm协议简介

S7Comm（S7 Communication）是西门子专有的协议，是西门子S7通讯协议簇里的一种。

S7协议的TCP/IP实现依赖于面向块的ISO传输服务。S7协议被封装在TPKT和ISO-COTP协议中，这使得PDU（协议数据单元）能够通过TCP传送。

它用于PLC编程，在PLC之间交换数据，从SCADA（监控和数据采集）系统访问PLC数据以及诊断目的。
S7Comm以太网协议基于OSI模型：OSI layer Protocol 7 Application Layer S7 communication 6 Presentation Layer S7 communication (COTP) 5 Session Layer S7 communication (TPKT) 4 Transport Layer ISO-on-TCP (RFC 1006) 3 Network Layer IP 2 Data Link Layer Ethernet 1 Physical Layer Ethernet其中，第1-4层会由计算机自己完成（底层驱动程序）；第5层TPKT，应用程数据传输协议，介于TCP和COTP协议之间。这是一个传输服务协议，主要用来在COTP和TCP之间建立桥梁；第6层COTP，按照维基百科的解释，COTP 是 OSI 7层协议定义的位于TCP之上的协议。COTP 以“Packet”为基本单位来传输数据，这样接收方会得到与发送方具有相同边界的数据；第7层，S7 communication，这一层和用户数据相关，对PLC数据的读取报文在这里完成；可能会对TPKT和COPT迷惑，其实在具体的报文中，TPKT的作用是包含用户协议（5~7层）的数据长度（字节数）；COTP的作用是定义了数据传输的基本单位（在S7Comm中 PDU TYPE：DT data）。

协议搭建的工具

Win7 64位虚拟机	1套
Win7 32位虚拟机	1套
WINCC7.0	1套
STEP7和WinLC	1套

协议仿真环境搭建过程

▼3.1 环境配置将两台虚拟机及物理机设置在同一网段WINLC IP：192.168.2.3Wincc 7.0 IP：192.168.2.20▼3.2 STEP7配置3.2.1站点及硬件配置       打开STEP7，插入一个SIMATIC PC 站点。配置组态，插槽中分别插入WinLC RTX和IE General，并将IE的IP设置虚拟机的IP192.168.2.3。然后保存编译。

3.2.2程序编写及下载       新建OB1及DB块，并编写一段程序，与上位机通讯时用作监控数据，更直观的判断通讯状态。

▼3.3Wincc配置3.3.1变量管理
在变量管理中添加S7 TCP/IP,修改连接参数并添加变量。

3.3.2 图形编辑
新建画面，然后添加数据显示和控制等控件，连接对应变量。运行工程实现设备与上位系统TCP/IP仿真通讯。

总结

通过环境的搭建，能很好地仿真TCP/IP协议，并能通过Wireshark抓包工具，完成报文抓取，如图所示。

Andisec

[西门子] 工控S7Comm协议仿真环境搭建

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