两个西门子1200PLC进行TCP通讯，绝好的学习资料
S7-1200 和 S7-1200 之间 TCP 通信
S7-1200 与 S7-1200 之间的以太网通信可以通过 TCP 协议来实现，使用的通信指令是在双方 CPU 调用 T-block (TSEND_C，TRCV_C，TCON，TDISCON，TSEND，TRCV) 指令来实现。通信方式为双边通信，因此 TSEND 和 TRCV 必须成对出现。
硬件和软件需求及所完成的通信任务
硬件： ① S7-1200 CPU② PC（带以太网卡）③ TP电缆(以太网电缆）
软件： STEP7 V15 or Higher
所完成的通信任务： ① 将PLC_1 的通信数据区 DB3 块中的 100 个字节的数据发送到 PLC_2 的接收数据区 DB4 块中。② 将PLC_2 的通信数据区 DB3 块中的 100 个字节的数据发送到 PLC_1 的接收数据区 DB4 块中。
通信的编程，连接参数及通信参数的配置
1. 打开 STEP7 v15 软件并新建项目 在 STEP7 v15的 "Portal View" 中选择 "Create new project" 创建一个新项目
2. 添加硬件并命名PLC 然后进入 "Project view"，在"Project tree" 下双击 "Add new device"，在对话框中选择所使用的S7-1200 CPU添加到机架上，命名为 PLC_1，如图1所示。同样方法再添加通信伙伴的S7-1200 CPU ，命名为 PLC_2。
组态CPU
图1. 添加新设备
为了编程方便，使用 CPU 属性中定义的时钟位，定义方法如下：在 "Project tree" > "PLC_1" > "Device configuration" 中，选中 CPU ，然后在下面的属性窗口中，"Properties" > "System and clock memory" 下，将系统位定义在MB1，时钟位定义在MB0，如图2所示。时钟位我们主要使用 M0.3，它是以2Hz 的速率在0和1之间切换的一个位，可以使用它去自动激活发送任务。
重要提示
图2. 系统位与时钟位3. 为 PROFINET 通信口分配以太网地址 在 "Device View"中点击 CPU 上代表PROFINET 通信口的绿色小方块，在下方会出现PROFINET 接口的属性，在 "Ethernet addresses" 下分配IP 地址为 192.168.0.1 ，子网掩码为255.255.255.0，如图3. 所示。
IP地址
图3. 分配IP 地址
同样方法，在同一个项目里添加另一个新设备S7-1200 CPU 并为其分配 IP 地址为192.168.0.2
4. 创建 CPU之间的逻辑网络连接 在项目树 "Project tree">"Devices & Networks" >"Networks view" 视图下，创建两个设备的连接。用鼠标点中 PLC_1 上的PROFINET通信口的绿色小方框，然后拖拽出一条线，到另外一个PLC_2 上的PROFINET通信口上，松开鼠标，连接就建立起来了，如图4所示。
组态网络
图4. 建立两个 CPU的逻辑连接
在 PLC_1 中调用并配置"TCON"、"TSEND"、"TRCV" 通信指令
1．在 PLC_1 的 OB1 中调用"TCON" 通信指令
① 在第一个 CPU 中调用发送通信指令，进入 "Project tree" > " PLC_1" > "Program blocks" > "OB1" 主程序中，从右侧窗口 "Instructions" > "Communications" > "OPEN User Communications"下调用 "TCON" 指令，创建连接，如图5所示。
TCON指令
图5. 调用"TCON"通信指令
② 创建DB2 分配连接参数，见图6所示
创建数据块
图6. 创建连接数据块 DB2(Con_DB)
③ 定义PLC_1的 "TCON"连接参数PLC_1 的 TCON 指令的连接参数需要在指令下方的属性窗口"Properties"> "Configuration">"Connection parameter"中设置，如图7所示。
网络组态
图7. 定义 TCON 连接参数连接参数说明：
2．定义 PLC_1 的"TSEND"发送通信块接口参数
① 调用 "TSEND" 在OB1内调用 发送100个字节数据到PLC2中进入 "Project tree" > " PLC_1" > "Program blocks" > "OB1" 主程序中，从右侧窗口 "Instructions" > "Communications" > "OPEN User Communications"下调用 "TSEND" 指令，如图8所示。
TSENT指令
图8. 调用 TSEND② 创建并定义PLC_1的发送数据区 DB 块。通过"Project tree">"PLC_1">"Program blocks">"Add new block"，选择"Data block" 创建 DB 块，选择绝对寻址，点击"OK"键，定义发送数据区为 100个字节的数组，如图9及图10所示。
创建数据块
图9. 创建发送数据区 DB 块注意：对于双边编程通信的 CPU ，如果通信数据区使用 DB 块，既可以将 DB 块定义成符号寻址，也可以定义成绝对寻址。使用指针寻址方式，必须创建绝对寻址的 DB 块。
创建绝对寻址的数据块
图10. 定义发送数据区为字节类型的数组 图 PLC1_TSENDC_DATA
③ 定义 PLC_1 的"TSEND"发送通信块接口参数，如图11所示。
TSENT指令
图11. 定义 TSEND 接口参数参数说明：输入接口参数：
输出接口参数：
3．在 PLC_1 的OB1中调用接收指令T_RCV 并配置基本参数
为了实现 PLC_1 接收来自 PLC_2 的数据，则在 PLC_1 中调用接收指令T_RCV 并配置基本参数。
① 创建并定义PLC_1的接收数据区 DB 块。通过"Project tree">"PLC_1">"Program blocks">"Add new block"，选择"Data block" 创建 DB 块，选择绝对寻址，点击"OK"键，定义发送数据区为 100个字节的数组，如图12及图13所示。
创建T_recv数据块
图12. 创建接收数据区 DB 块注意：对于双边编程通信的 CPU ，如果通信数据区使用 DB 块，既可以将 DB 块定义成符号寻址，也可以定义成绝对寻址。使用指针寻址方式，必须创建绝对寻址的 DB 块。
图13. 定义接收数据区为字节类型的数组
② 调用 "TRCV" 在OB1内调用进入 "Project tree" > " PLC_1" > "Program blocks" > "OB1" 主程序中，从右侧窗口 "Instructions" > "Communications" > "OPEN User Communications"下调用 "TRCV" 指令，配置接口参数，如图14所示。
TRCV指令
图14. 调用 TRCV 指令并配置接口参数
参数说明：输入接口参数：
输出接口参数：
注意：LEN设置为 65535 可以接收变长数据。
在 PLC_2 中调用并配置"TCON"、"TSEND"、"TRCV" 通信指令
1．在 PLC_2 的 OB1 中调用"TCON" 通信指令
① 在第一个 CPU 中调用发送通信指令，进入 "Project tree" > " PLC_2" > "Program blocks" > "OB1" 主程序中，从右侧窗口 "Instructions" > "Communications" > "OPEN User Communications"下调用 "TCON" 指令，创建连接，如图15所示。
TCON指令
图15. 调用"TCON"通信指令
② 创建DB2 分配连接参数，见图16所示
创建数据块
图16. 创建连接数据块 DB2(Con_DB)
③ 定义 PLC_2的 连接参数 "TCON"PLC_1 的 TCON 指令的连接参数需要在指令下方的属性窗口"Properties"> "Configuration">"Connection parameter"中设置，如图17所示。
组态网络
图17. 定义 TCON 连接参数连接参数说明：
2. 在 PLC_2 中在OB1调用"TRCV"通信指令
接收从PLC_1 发送到 PLC_2的100个字节数据
① 创建并定义接收数据区 DB 块。通过"Project tree">" PLC_2">"Program blocks">"Add new block" ，选择 "Data block"创建 DB 块，选择符号寻址，点击"OK"键，定义接收数据区为 100 个字节的数组，图18及图19所示。
TRCV数据块
图18. 创建接收数据区 DB 块
创建数据块
图19. 定义接收区为 100 个字节的数组② 定义调用 "TRCV" 程序
TRCV指令
图20. TRCV 块参数配置参数配置：输入接口参数：
输出接口参数：
3. 在 PLC_2 中调用并配置"TSEND"通信指令
PLC_2 将 发送100个字节数据 到 PLC_1 中，如何创建发送数据块DB3，与创建接收数据块方法相同，不再详述。在 PLC_2 中调用发送指令并配置块参数，发送指令与接收指令使用同一个连接，如图21所示。
TSEND指令
图21. 调用TSEND 指令并配置块接口参数参数说明：输入接口参数：
输出接口参数：
下载硬件组态及程序并监控通信结果
下载两个 CPU 中的所有硬件组态及程序，从监控表中可以看到，PLC_1 的 TSEND 指令发送数据："66"，"55"，"44"数据，PLC_2 接收到数据："66"，"55"，"44"。而 PLC_2 发送数据"11"，"22"，"33"，PLC_1接收数据是"11"，"22"，"33""，如图22所示。
数据监控
图22. PLC_1 及 PLC_2 的监控表
浅谈PLC通信中的TCPIP的连接和断开
在PLC通信中，TCP/IP是大家普遍选择的协议，因为它是开放的以太网协议，不仅仅在西门子内部的设备之间可以使用，也可以在与第三方的设备之间进行广泛的通信。其中原因还包含TCP/IP是面向连接的，可靠的通信服务协议。
对于面向连接，表示通信是需要建立连接的，那么必然会对应断开连接，早期的300/400PLC我们会在NetPro中进行组态TCP的连接，这属于静态链接，不能通过程序断开TCP/IP的连接。而对于新的PN CPU，例如S7-1500CPU，则可以使用T_CON和T_DISCON分别来动态的建立和断开连接，实现灵活的TCP通信。
使用T_CON建立连接就是TCP通信的3次握手，通过Wireshark抓包是可以看见三次握手的过程，但这是大家看到的外在表象，实际上通过T_CON是先建立了TCP的通信资源，然后通过该通信资源与对方建立三次握手的连接。下图的wireshark中的1507，1509，以及1510是TCP的3次握手过程，在这三次握手中，通信双方协商了Widow Size和MSS的大小，即滑动窗口和TCP的最大分节长度。PLC中的TCP/IP的三次握手与标准的TCP/IP协议的三次握手形式相同。
使用T_DISCON程序功能块是用于断开连接的，然而与标准的TCP/IP通信的4次挥手是不同的，本质上是报文中的标志字段标志位不同，标准的TCP/IP的4次挥手字段标志位使用FIN，即Finish用来结束此连接，但是资源没有释放。而PLC中TCP的断开连接，并不是真的用于断开连接，而是释放通信资源，真正的逻辑是因为释放资源，所以连接断开。所以这和标准的TCP的4次挥手完全不同，而是使用字段标志位RST，即Reset来释放连接资源。通过Wireshark抓包来观察断开连接的过程。上图中的1797，是客户端使用T_DISCON的断开连接的过程，客户端通知服务器已释放该TCP的通信资源，连接断开。
下图中的2012，是服务器端使用T_DISCON的断开连接的过程，通知客户端已释放该TCP的通信资源，连接断开。2089，2197表示客户端尝试继续与服务器建立连接，然而服务器通知客户端，2198通信资源释放，连接断开。
那么为什么断开连接，PLC不能参考标准TCP的4次挥手呢？我想原因有两点，第一点是资源释放，有利于灵活的编程，例如，PLC A与其中一台PLC B断开连接，资源释放，利用释放的资源，与PLC C建立连接进行通信；第二点就是标准的4次挥手期间，数据仍然是可以交互的，对于工业环境来说，数据安全是有要求的，所以使用释放资源的方式，防止连接断开继续有数据交互，避免不必要的编程错误。
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