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[西门子] 西门子 S7-1200 系列十九:干货!通过TCP调试助手仿真测试实现s7-1200(1500)与第三方设备的TCP通讯

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查看13223 | 回复0 | 2024-7-19 00:13:44 | 显示全部楼层 |阅读模式
前面两期内容，我们详细介绍了如何使用西门子 s7-1200 T-block（TCON，TSEND，TRCV）指令实现CPU与CPU之间的TCP通讯。在实际应用中，我们往往需要与第三方设备或者软件(例如：MES)等通讯，西门子s7-1200/1500均支持标准TCP协议，可以作为客户端和服务器与其他设备或软件进行TCP通信，同样是通过T-block指令实现。本期内容将分享使用网络调试助手在PC上模拟实现与s7-1200/1500 建立TCP通讯，实现TCP简单调试；
一TCP客户端和服务端的区别

TCP客户端（TCP Client）和TCP服务端（TCP Server）是网络通信中的两个基本角色，它们在网络通信中扮演不同的角色，并具有不同的行为和功能。以下是它们之间的主要区别：
    连接的发起者：
      TCP客户端：是连接的发起者。它会主动向服务器发起连接请求。TCP服务端：等待来自客户端的连接请求。在收到请求后，它会接受连接并开始与客户端通信。
    端口号：
      TCP客户端：通常使用临时端口号，这些端口号由操作系统随机分配。TCP服务端：使用预先定义的端口号（熟知端口号），以便客户端知道连接到哪个端口。例如，HTTP服务通常监听80端口，FTP服务监听21端口。
    通信模式：
      TCP客户端：在需要与服务器通信时发起连接，通信完成后断开连接。TCP服务端：持续监听指定的端口，等待客户端的连接，可以同时与多个客户端通信。
    设计和实现：
      TCP客户端：通常实现较为简单，因为它只需要知道服务器的IP地址和端口号，然后发起连接。TCP服务端：实现较为复杂，需要处理来自客户端的连接请求，管理多个并发连接，以及可能的并发控制。
    状态：
      TCP客户端：在通信过程中，客户端通常处于较短的活动状态，一旦通信完成，客户端可能会关闭连接。TCP服务端：通常处于长时间运行的状态，以便不断地接受新的客户端连接。
    资源消耗：
      TCP客户端：通常消耗较少的资源，因为它只需要在发起连接时消耗资源。TCP服务端：可能需要更多的资源，因为它需要持续监听端口，并可能同时处理多个连接。

二测试环境说明

硬 件：
    CPU 1515-2 PN,固件版本V 2.9.4（(S7-1200使用一致）(手头没有实物1200，使用1500测试)（IP：192.168.0.80）

软件：
    TIA Portal V17TCP/UDP Socket调试工具 或 NetAssist(网络调试助手)（IP:192.168.0.64）

需要完成的通信任务：
    S7-1500作为客户端和调试助手进行数据通信S7-1500作为服务器和调试助手进行数据通信
三S7-1500作为客户端和调试助手进行数据通信

s7-1500作客户端程序配置，需要使用TCON，TSEND，TRCV三条指令，配置方式可参见上两篇内容（本处不再赘述），配置结果如下：

    调用TCON指令，并配置CONNECT参数，及状态参数；


    vmware_a97WAwK8j3
    注：客户端，即主动发起连接一侧，因此需要PLC勾选“建立主动连接”

    调用TSEND指令，并配置接口参数


    image-20240613164000001
    注：程序中使用1HZ脉冲发送数据（REQ），实际应用中根据需求发送；

    调用TRCV指令，并配置接口参数


    image-20240613164055520
    注：一般TRCV中EN_R接口时钟置一，随时接收服务端数据，也可根据需求使用；

    打开NetAssist软件，配置TCP Server，并点击开始监听；


    image-20240613165042483
    TCP Server配置完成后，在TIA Portal中触发TCON请求，建立通讯连接；在TSEND激活数据发送，NetAssist中即可接收PLC数据；


    image-20240613165343026
    注：NetAssit中显示数值以ASCII和16进制两种类型显示；

    从NetAssist中发送数据，并监控TRCV中数据存储区的值；


    image-20240613170616205
    注：细心的朋友可能会发现，发送出去的字节与接收到的字节存在错位，小编没搞懂什么原因，有知道的朋友可以留言；

    S7-1500作为客户端和调试助手进行数据通信，配置及测试完成；
四S7-1500作为服务端和调试助手进行数据通信

s7-1500作服务端程序配置，需要使用TCON，TSEND，TRCV三条指令，配置方式可参见s7-1500作客户端程序配置；只需要将主动连接修改为被动连接即可；

    调用TCON指令，并配置CONNECT参数，及状态参数；


    image-20240613171916021
    注：同一项目中不能有相同的连接ID，因此本处连接ID修改为2，同理TSEND和TRCV同样修改为2；

    激活TCON中REQ请求，打开NetAssist并配置TCP 客户端，建立通讯连接如下：


    vmware_nHTldUvrIw
    激活TSEND（REQ上升沿触发）发送数据，NetAssist接收区接收数据如下所示：



    激活TRCV（EN_R=1）接收收据,并再NetAssist发送数据，结果如下所示：


    image-20240613180726950
五总结

通过上面配置，可以看出对于西门子S7-1200 、1500 PLC来讲TCP通讯客户端和服务端差别实际并不大，主要看谁主动（客户端），谁被动（服务端）；实际应用中，字节错位的问题影响较大，所以在应用时会约定起始字符和结束字符；（个人观点，大佬勿喷）
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