本文是Snap7軟件包系列教程的第2篇，我們來介紹下S7協(xié)議，包括如下幾個主題：

1、S7協(xié)議簡介
2、S7協(xié)議命令簡介
3、S7協(xié)議通信的角色與模式

1、S7協(xié)議簡介

S7協(xié)議是西門子S7系列PLC通信的核心協(xié)議，它是一種位于傳輸層之上的通信協(xié)議，其物理層/數(shù)據(jù)鏈路層可以是MPI總線、PROFIBUS總線或者工業(yè)以太網(wǎng)。

本教程要介紹的Snap7軟件包支持基于工業(yè)以太網(wǎng)的S7通信協(xié)議，其網(wǎng)絡參考模型如下圖所示：

從上圖可以看出，S7協(xié)議的下層是傳輸層的RFC1006協(xié)議，也就是ISO-On-TCP協(xié)議。這個協(xié)議在之前的文章中有介紹，請參考文章：ISO傳輸協(xié)議、ISO-ON-TCP協(xié)議和TCP協(xié)議有什么不同？
ISO-On-TCP協(xié)議依賴TCP協(xié)議，其下層依賴是網(wǎng)絡層的IP協(xié)議。

S7協(xié)議的報文采用封裝的形式逐層向下傳遞。首先在S7報文的前面加上TPKT和COTP報頭變成ISO-On-TCP協(xié)議報文，然后再添加TCP/IP的報頭變成TCP/IP報文，如此層層向下傳遞最后經(jīng)過物理層發(fā)送到網(wǎng)絡中。

（圖片來源 : Snap7手冊）

網(wǎng)絡中接收數(shù)據(jù)的設備，以相反的順序依次去掉相應層的報文頭，就得到了S7協(xié)議的報文。
S7協(xié)議的基本傳輸單位稱為：過程數(shù)據(jù)單元(process data unit，PDU)。每個過程數(shù)據(jù)單元(PDU)都包括一條命令或者對命令的回復。可以說S7協(xié)議是一種命令型的協(xié)議，每條命令包括如下幾個部分：

• 報文頭（header）；
• 參數(shù)（parameters）；
• 參數(shù)數(shù)據(jù)（parameter data）；
• 數(shù)據(jù)塊（data block）；

報文頭和參數(shù)是必須有的，參數(shù)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)塊根據(jù)命令的不同而可選。

比如說：將"數(shù)據(jù)寫入到DB100的起始地址偏移量為4的地方"就是一個命令，在這個命令中：寫入、數(shù)據(jù)、DB100、偏移量4都是該命令的組成部分。2、S7協(xié)議命令簡介
S7協(xié)議的命令有很多，主要包括如下幾個類型：

• 數(shù)據(jù)讀寫命令；
• 塊訪問命令；
• 塊操作命令；
• 系統(tǒng)信息命令；
• PLC控制命令；
• 管理命令；
• 日期時間命令；
• 安全命令；

數(shù)據(jù)讀寫命令可以對存儲器（I、Q、M、C、T）的數(shù)據(jù)進行讀寫訪問；
塊訪問命令可以訪問PLC中塊(Block)的詳細信息；
塊操作命令可以對塊進行上傳、下載、刪除等操作；
系統(tǒng)信息命令可以獲取系統(tǒng)相關的信息，比如：系統(tǒng)狀態(tài)列表、CPU信息、序列號等等；
PLC控制命令可以讓CPU執(zhí)行熱啟動、冷啟動、停機、獲取CPU狀態(tài)等等；
管理命令可以創(chuàng)建與CPU的連接、取消連接、設置通信的參數(shù)等；
日期時間命令可以讀寫CPU的日期時間值；
安全命令可以獲取CPU的安全等級、發(fā)送用于連接的密碼、清除當前會話的密碼等；3、S7協(xié)議通信的角色與模式
在S7通信中，有三種角色：客戶端/服務器/伙伴。有兩種通信模式：客戶端/服務器（Client/Server）模式和伙伴/伙伴（Partner/Partner）模式。
在客戶端/服務器模式中，必須由客戶端發(fā)起詢問(query)，然后服務器才能應答(reply)，服務器端不能主動發(fā)起詢問請求；

在伙伴/伙伴模式中，通信的雙方之間都可以主動發(fā)起詢問，也都可以對伙伴的詢問進行應答；

我們經(jīng)常使用的模式是客戶端/服務器模式。

這種模式下，我們通常把PLC作為服務器，而把編程電腦、工控機、觸摸屏等作為客戶端，比如下面這張圖：

（圖片來源 : Snap7手冊）

PLC也可以作為另一個PLC的客戶端，這就是我們常說的S7單邊通信，如下圖所示：

（圖片來源 : Snap7手冊）

在客戶端/服務器模式中，所有的配置都在客戶端，服務器不需要任何配置。

在伙伴/伙伴通信模式下，主動與另一方建立連接的稱為主動方（Active Partner），而另一方就稱為被動方（Passive Partner）。一旦建立連接后，通信雙方都可以發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，如下圖所示：

在伙伴/伙伴通信模式下，雙方都需要進行配置。

好了，關于S7通信協(xié)議就先介紹這么多。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的西门子标准报文1常用_基于Snap7使用C#编程访问西门子PLC系列教程(2)-S7协议的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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