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记录一下川崎机器人实现FINS TCP 通讯

作者：小蓝xlanll | 2024-03-25 11:41:45

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fins tcp

这里写自定义目录标题

记录下项目上使用的通讯

开个坑，在项目中利用川崎机器人自带的TCP实现了与欧姆龙PLC通讯，仅作为总结记录

川崎机器人套接字编程

1、川崎机器人TCP通讯命令
川崎机器人TCP通讯命令如图
在这里插入图片描述
本程序中，川崎机器人作为客户端使用，用到的命令有：TCP_CONNECT、TCP_SEND、TCP_RECV、TCP_CLOSE，外加TCP_STATUS指令，该指令作为通讯连接状态判断。详细的通讯命令用法可参考手册。
2、川崎机器人TCP通讯特性
调试过程中，发现川崎机器人在发送和接收套接字的时候，当要发送或接收的文本中有“H00”这个字节时，川崎机器人会将后面所有的字节认定为“H00”，所以，我在写发送报文的时候将报文拆分成字符串数组处理，保证数组中每个字符串中间不含有“H00”，如下：

  .$fsend[1] = $CHR(^H46)+$CHR(^H49)+$CHR(^H4e)+$CHR(^H53)+$CHR(^H0)+$CHR(^H0)+$CHR(^H0) ;报文头 川崎机器人一个ASCII字符串中出现00即Null的时候后面的字符全部置为00
  .$fsend[2] = $CHR(^H1a)
  .$fsend[3] = $CHR(^H0)+$CHR(^H0)+$CHR(^H0)
  .$fsend[4] = $CHR(^H2)  ;发送命令代码
  .$fsend[5] = $CHR(^H0)+$CHR(^H0)+$CHR(^H0)+$CHR(^H0) ;均为固定字符
  .$fsend[6] = $CHR(^H80)+$CHR(^H0)
  .$fsend[7] = $CHR(^H2)+$CHR(^H0)
  .$fsend[8] = $CHR(^H33)+$CHR(^H0)+$CHR(^H0)
  .$fsend[9] = $CHR(^H37)+$CHR(^H0)+$CHR(^H0)
  .$fsend[10] = $CHR(^H1)+$CHR(^H1)+$CHR(^H82)+$CHR(^H5)+$CHR(^Hdc)+$CHR(^H0)+$CHR(^H0)
  .$fsend[11] = $CHR(^H4)

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FINS TCP报文分析

FINS TCP是欧姆龙公司定义的一套通讯协议，本项目使用欧姆龙CP1H-E型号PLC，该PLC自带一个以太网口，作为服务器，川崎机器人利用套接字通讯来作为客户端；
固定字符（读写握手都有的字符）

  .$fsend[1] = $CHR(^H46)+$CHR(^H49)+$CHR(^H4e)+$CHR(^H53)+$CHR(^H0)+$CHR(^H0)+$CHR(^H0) ;报文头 川崎机器人一个ASCII字符串中出现00即Null的时候后面的字符全部置为00
  .$fsend[3] = $CHR(^H0)+$CHR(^H0)+$CHR(^H0)
  .$fsend[5] = $CHR(^H0)+$CHR(^H0)+$CHR(^H0)+$CHR(^H0) ;均为固定字符

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握手

FINS TCP在建立TCP连接后需先发送握手命令报文如下
46 49 4E 53 (ASCII码：FINS；FINS TCP通讯报文头)
00 00 00 0C (数据长度；字节数，从该字节后计算）
00 00 00 00 (命令，握手)
00 00 00 00 (错误；固定为0)
00 00 00 37 (最后一个字节为本站IP最后一位）
发送完上述报文后PLC会回复PLC的节点号，该命令仅在建立TCP连接后发送，在建立FINS TCO 连接后再次发送会报错。

;握手
inspect:
 .$fsend[2] = $CHR(^Hc)  ;发送字节数
 .$fsend[4] = $CHR(^H0)  ;发送命令代码
 .$fsend[6] = $CHR(^H0)+$CHR(^H0)+$CHR(^H0)
 .$fsend[7] = $CHR(^H37) ;节点号
 TCP_SEND rets,sock1,.$fsend[1],7,2  ;发送命令，返回值，套接字号，发送内容，发送字符串数组数量，超时时间
 IF rets<>0 THEN;发送数据失败
   IF sock1>0 GOTO close
   GOTO inspect
 ELSE
   $state = "连接成功"
 END
;握手返回 正常返回不做数据处理  
inspectrecv:
 .num = 0 ;返回数组数量
 .$recv[1] = "" ;清空返回接收
 TCP_RECV retr,sock1,.$recv[1],.num,3,255  ;接收指令 返回值，套接字号，返回值，返回字符串数组数量，超时时间，返回数组最大字符数
 IF retr<>0 THEN
   IF sock1>0 GOTO close
   GOTO inspectrecv
 END

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读取

读取报文如下
46 49 4E 53 (ASCII码：FINS；FINS TCP通讯报文头)
00 00 00 1A (数据长度；字节数，从该字节后计算）
00 00 00 02 (命令，固定)
00 00 00 00 (错误；固定为0)
80 (需要回复)
00 02 00 (固定)
33 (目标节点号即IP最后一位)
00 00 (固定)
37 (本站节点号)
00 00 (固定)
01 01 (读操作/写是0102)
82 (DM区，其他见下图)
05 DC (寄存器号为D1500)
00 (起始位号)
00 04 (读取寄存器个数，一个寄存器占两个字节)
欧姆龙PLC内部地址区域代码

sendr:
  .$fsend[2] = $CHR(^H1a)
  .$fsend[4] = $CHR(^H2)
  .$fsend[6] = $CHR(^H80)+$CHR(^H0)
  .$fsend[7] = $CHR(^H2)+$CHR(^H0)
  .$fsend[8] = $CHR(^H33)+$CHR(^H0)+$CHR(^H0)
  .$fsend[9] = $CHR(^H37)+$CHR(^H0)+$CHR(^H0)
  .$fsend[10] = $CHR(^H1)+$CHR(^H1)+$CHR(^H82)+$CHR(^H5)+$CHR(^Hdc)+$CHR(^H0)+$CHR(^H0)
  .$fsend[11] = $CHR(^H4)
  TCP_SEND rets,sock1,.$fsend[1],11,2
  IF rets<>0 THEN;发送数据失败
    IF sock1>0 GOTO close
    GOTO sendr
  END

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读取报文发出后将会收到返回报文 如下
46 49 4E 53 (ASCII码：FINS；FINS TCP通讯报文头)
00 00 00 1A (数据长度；字节数，从该字节后计算）
00 00 00 02 (命令，固定)
00 00 00 00 (错误；固定为0)
00 (无需回复)
00 02 00 (固定)
37 (目标节点号即IP最后一位)
00 00 (固定)
33 (本站节点号)
00 00 (固定)
01 01 (读操作/写是0102)
00 00 (错误码)
XX XX XX XX XX XX XX XX (返回结果)

写入

读取报文如下
46 49 4E 53 (ASCII码：FINS；FINS TCP通讯报文头)
00 00 00 20 (数据长度；字节数，从该字节后计算）
00 00 00 02 (命令，固定)
00 00 00 00 (错误；固定为0)
80 (需要回复)
00 02 00 (固定)
33 (目标节点号即IP最后一位)
00 00 (固定)
37 (本站节点号)
00 00 (固定)
01 02 (写操作/读是0101)
82 (DM区，其他见下图)
03 E8 (寄存器号为D1000)
00 (起始位号)
00 04 (写取寄存器个数，一个寄存器占两个字节)
XX XX XX XX XX XX XX XX (写入内容)

sendw:
  .$fsend[2] = $CHR(^H20)
  .$fsend[4] = $CHR(^H2)
  .$fsend[6] = $CHR(^H80)+$CHR(^H0)
  .$fsend[7] = $CHR(^H2)+$CHR(^H0)
  .$fsend[8] = $CHR(^H33)+$CHR(^H0)+$CHR(^H0)
  .$fsend[9] = $CHR(^H37)+$CHR(^H0)+$CHR(^H0)
  .$fsend[10] = $CHR(^H1)+$CHR(^H2)+$CHR(^H82)+$CHR(^H3)+$CHR(^He8)+$CHR(^H0)+$CHR(^H0)
  .$fsend[11] = $CHR(^H3)
  TCP_SEND rets,sock1,.$fsend[1],17,2
  IF rets<>0 THEN;发送数据失败
    IF sock1>0 GOTO close
    GOTO sendw
  END

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川崎机器人通讯源码

先贴个源码 慢慢写分析

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.PROGRAM autostart.pc() #0; FinsTCP通讯程序 ！！！请不要修改！！！
; *******************************************************************
;
; Program:      autostart.pc
; Comment:      
; Author:       by
;
; Date:         2023/1/5
;
; *******************************************************************
;
;
;初始化
  .ip[1] = 192  ;服务器IP
  .ip[2] = 168
  .ip[3] = 0
  .ip[4] = 51
  .port = 9600
  .$fsend[1] = $CHR(^H46)+$CHR(^H49)+$CHR(^H4e)+$CHR(^H53)+$CHR(^H0)+$CHR(^H0)+$CHR(^H0) ;报文头 川崎机器人一个ASCII字符串中出现00即Null的时候后面的字符全部置为00
  .$fsend[3] = $CHR(^H0)+$CHR(^H0)+$CHR(^H0)
  .$fsend[5] = $CHR(^H0)+$CHR(^H0)+$CHR(^H0)+$CHR(^H0) ;均为固定字符
;输出信号转换
status:
  BITS 2001,1 = SIG(1007) ;心跳
  .pcrun = BITS(2200,5) ;PC执行状态判断
  IF .pcrun==3 THEN
    SIGNAL 2014
  ELSE
    SIGNAL -2014
  END
  .s1[1] = BITS(2001,8) ;输出点转八位数值
  .s1[2] = BITS(2009,8)
  .s1[3] = BITS(2017,8)
  .s1[4] = BITS(2025,8)
  .$fsend[12] = $CHR(.s1[2]) ;输出值转位ASCII字符
  .$fsend[13] = $CHR(.s1[1])
  .$fsend[14] = $CHR(.s1[4])
  .$fsend[15] = $CHR(.s1[3])
  IF INT(hanjietime*100)>250 THEN
    .$fsend[16] = $CHR(250)
    hanjietime = 2.5
  ELSE
    .$fsend[16] = $CHR(INT(hanjietime*100))
  END
  IF INT(lengquetime*100)>250 THEN
    .$fsend[17] = $CHR(250)
    lengquetime = 2.5
  ELSE
    .$fsend[17] = $CHR(INT(lengquetime*100))
  END
  .$recv[2] = "" ;初始化接收字符
;连接状态判断
  TCP_STATUS .str1,.str2[1],.str3[1],.str4[1],.str5[1],.$str6[1]  ;连接状态监控指令，返回值为总连接数，端口号，套接字号，主错误，子错误，IP地址
  IF .str1==0 GOTO connect
  IF .str3[1]==0 THEN
    PRINT "请重启电源 "
  END
  IF .str3[1]>0 AND sock1>0 GOTO sendr
;连接服务器
connect:
  TCP_CONNECT sock1,.port,.ip[1],5  ;连接指令，套接字号，端口号。ip地址，超时时间
  IF sock1<=0 THEN;通信失败
    GOTO connect
    $state = "连接失败"
  ELSE
    $state = "通信打开"
  END
  TWAIT 4
;握手
inspect:
  .$fsend[2] = $CHR(^Hc)  ;发送字节数
  .$fsend[4] = $CHR(^H0)  ;发送命令代码
  .$fsend[6] = $CHR(^H0)+$CHR(^H0)+$CHR(^H0)
  .$fsend[7] = $CHR(^H37) ;节点号
  TCP_SEND rets,sock1,.$fsend[1],7,2  ;发送命令，返回值，套接字号，发送内容，发送字符串数组数量，超时时间
  IF rets<>0 THEN;发送数据失败
    IF sock1>0 GOTO close
    GOTO inspect
  ELSE
    $state = "连接成功"
  END
;握手返回 正常返回不做数据处理  
inspectrecv:
  .num = 0 ;返回数组数量
  .$recv[1] = "" ;清空返回接收
  TCP_RECV retr,sock1,.$recv[1],.num,3,255  ;接收指令 返回值，套接字号，返回值，返回字符串数组数量，超时时间，返回数组最大字符数
  IF retr<>0 THEN
    IF sock1>0 GOTO close
    GOTO inspectrecv
  END
;读
sendr:
  .$fsend[2] = $CHR(^H1a)
  .$fsend[4] = $CHR(^H2)
  .$fsend[6] = $CHR(^H80)+$CHR(^H0)
  .$fsend[7] = $CHR(^H2)+$CHR(^H0)
  .$fsend[8] = $CHR(^H33)+$CHR(^H0)+$CHR(^H0)
  .$fsend[9] = $CHR(^H37)+$CHR(^H0)+$CHR(^H0)
  .$fsend[10] = $CHR(^H1)+$CHR(^H1)+$CHR(^H82)+$CHR(^H5)+$CHR(^Hdc)+$CHR(^H0)+$CHR(^H0)
  .$fsend[11] = $CHR(^H4)
  TCP_SEND rets,sock1,.$fsend[1],11,2
  IF rets<>0 THEN;发送数据失败
    IF sock1>0 GOTO close
    GOTO sendr
  END
;读返回
recvr:
  .num = 0
  .$recv[1] = ""
  TCP_RECV retr,sock1,.$recv[1],.num,3,30
  IF retr<>0 THEN
    SIGNAL -5
    IF sock1>0 GOTO close
    GOTO recvr
  ELSE
    $shuju = .$recv[2] ;返回值转存
    BITS 2101,8 = ASC($shuju,2) ;返回值ASCII字符转十六进制数字赋给内部输入
    BITS 2109,8 = ASC($shuju,1)
    BITS 2117,8 = ASC($shuju,4)
    BITS 2125,8 = ASC($shuju,3)
    BITS 1,1 = SIG(2131) ;专用输入转存
    BITS 2,1 = SIG(2115)
    BITS 3,1 = SIG(2114)
    BITS 4,1 = SIG(2107)
    BITS 5,1 = SIG(2106)
    BITS 6,1 = SIG(2101)
  END
;写
sendw:
  .$fsend[2] = $CHR(^H20)
  .$fsend[4] = $CHR(^H2)
  .$fsend[6] = $CHR(^H80)+$CHR(^H0)
  .$fsend[7] = $CHR(^H2)+$CHR(^H0)
  .$fsend[8] = $CHR(^H33)+$CHR(^H0)+$CHR(^H0)
  .$fsend[9] = $CHR(^H37)+$CHR(^H0)+$CHR(^H0)
  .$fsend[10] = $CHR(^H1)+$CHR(^H2)+$CHR(^H82)+$CHR(^H3)+$CHR(^He8)+$CHR(^H0)+$CHR(^H0)
  .$fsend[11] = $CHR(^H3)
  TCP_SEND rets,sock1,.$fsend[1],17,2
  IF rets<>0 THEN;发送数据失败
    IF sock1>0 GOTO close
    GOTO sendw
  END
;写返回
recvw:
  .num = 0
  .$recv[1] = ""
  TCP_RECV retr,sock1,.$recv[1],.num,3,255
  IF retr<>0 THEN
    IF sock1>0 GOTO close
    GOTO recvw
  END
  GOTO status ;跳转至初始位置
close:;##########关闭通信连接##########
  IF sock1<0 GOTO connect
  TCP_CLOSE .retc,sock1;关闭通信指令
  IF .retc<>0 THEN
    $state = "关闭失败"
    TCP_CLOSE .ret1,sock1;强制关闭通信
  END
  $state = "通信关闭"
  GOTO connect
.END

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