手摸手教你撕碎西门子S7通讯协议03--COTP连接请求

手摸手教你撕碎西门子S7通讯协议03--COTP连接请求

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/hqwest/article/details/140766687

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-》本节实现
• （3）交换通信信息 Setup Communication-》待实现
• （4）执行相关操作 读、写、PLC启停、时间、上传下载-》待实现

2、COTP请求介绍

在上节的socket三次握手成功之后，并不能马上进行数据交换，需要进行COTP连接请求，即客户端发送COTP报文给服务端，在COTP报文中包含“连接请求”和“Destination TSAP”，以明确CPU的机架号和槽号；服务端应答COTP报文，包含“连接确认”；这样服务端就清楚了客户端需要和哪个CPU来进行数据通讯。
COTP分为两个部分，一是COTP连接包，一是COTP功能包。
COTP连接包：COTP连接包主要用于建立、维护和断开COTP协议层的连接。这一过程包括连接请求（CR-Connect Request）、连接确认（CC-Connect Confirm）、断开请求（DR-Disconnect Request）和断开确认（DC-Disconnect Confirm）等步骤。通过这些连接包，COTP能够在通信双方之间建立一个稳定的、可靠的会话，保证数据的顺序传输和完整性。
COTP功能包：COTP功能包用于在已建立的COTP连接上进行数据传输和控制信息交换。这包括数据传输（DT-Data Transfer）功能，通过它发送用户数据；以及一些控制功能，如流量控制、复位、错误报告等。功能包使得COTP能够在连接的基础上提供高效、可靠的数据交换服务。
简而言之，COTP连接包主要用于建立和管理连接，而COTP功能包则用于在这些连接上进行实际的数据传输和控制操作，在这个过程中，有非常标准和严重要求的报文格式，这个过程会有22个字节，每个报文的字段内容代表不同的含义，千万不能搞错，报文如下
那么难点来了，如何熟悉消化这些东东了，没有关系，一回生，二回熟，三回精，看我如何手摸手教你，首先明白几点事项：
1）cotp报文请求22个字节，响应也是22个字节，为什么是22，从0到21共有22个，所以是22，发送和响应正好相等，都是22个，其中tpkt占4个字节(0--3)，cotp占18个字节(4--21)，这些字节如何组装了，在程序中可以用list集合对象进行一个个拼起来，利用数组对象一个个加进去也行，随便怎么弄，都是棒棒哒，最后用socket对象的send方法发送来实现
2）0x是16进制表示方式，所有的报文都是以16进制格式，不是10进制，16进制是0-9，a-f
3）0x00格式的表示一个字节，即byte，一个字节包括8个位，即8个bit，Hi表示高位，Lo表示低位
4）PDU type是一个枚举值，意思是只能从中选择某个值，不能自己定义，这是协议自身规定的，具体如下：
看报文，发送时这里要设置为e0，响应时正常是d0，也就是说如果响应的报文中第6个（索引为5）为d0则表示正常响应了，否则就是有错误，这就是判断通信是否正常的标识，这个就要在程序中进行判断处理，那怎么判断处理了？当然是利用socket对象接收响应的报文，然后分析报文，最后输出结果。

3、开搞COTP请求

完整代码如下：

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;
        static void Main(string[] args)
        {
            Connect();
            if (connectState)
            {
                COTPConnection();
            }
           
            Console.ReadKey();
        }
        private static void 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");
                }
                else
                {
                    Console.WriteLine("太好了，COTP连接响应正常");
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine("COTP连接未建立！" + ex.Message);
            } 
        }
        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");
        }
    }
}

看到了吗？伙伴们，就是这样搞，向数组中一个个添加字节并以0x格式，前面说过，0x是16进制格式，特别注意这里，数组类型是字节数组byte[]，当然用list也可，随便玩，6得很，只是说socket发送命令send需要的是数组，所以直接用了数组。对于响应处理，看这个
这个报文搞懂了，对后面的确有巨大帮助

4、运行程序

5、小结

这就是第2个流程，建立COTP连接，它是通过socket对象通讯实现的，小伙伴们，明白了不？下节继续雄起来。