python實(shí)現(xiàn)Ethernet/IP協(xié)議的客戶端（一）

Ethernet/IP是一種工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中常用的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，它是基于標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用層協(xié)議。作為工業(yè)領(lǐng)域的通信協(xié)議之一，Ethernet/IP 提供了一種在工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)通信和數(shù)據(jù)交換的標(biāo)準(zhǔn)化方法。python要實(shí)現(xiàn)Ethernet/IP的客戶端，可以采用pycomm3模塊，但不一定是pycomm3，其中原委咋們慢慢聊，本文為第一篇。

一、關(guān)于Ethernet/IP

1、Ethernet/IP的特點(diǎn)

實(shí)時(shí)性和可靠性： Ethernet/IP 被設(shè)計(jì)用于滿足工業(yè)控制系統(tǒng)中對(duì)實(shí)時(shí)性和可靠性的高要求。這對(duì)于需要在嚴(yán)格時(shí)間限制內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)的應(yīng)用非常重要，例如，在自動(dòng)化制造過(guò)程中。

基于 TCP/IP： Ethernet/IP 是基于 TCP/IP 協(xié)議棧的，這使得它可以與通用的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備兼容。這也使得它相對(duì)于其他專有的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)更易于集成。

多層次和多協(xié)議： Ethernet/IP 屬于 CIP（Common Industrial Protocol）協(xié)議族的一部分。CIP 是一種多層次、多協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)，它支持以太網(wǎng)、控制網(wǎng)（ControlNet）、設(shè)備網(wǎng)（DeviceNet）等多種網(wǎng)絡(luò)。Ethernet/IP是CIP的一個(gè)擴(kuò)展，其中一種擴(kuò)展方式為引入EDS文件，詳見(jiàn)CIP相關(guān)文檔的擴(kuò)展方式。

開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)： Ethernet/IP 是一個(gè)開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)，其規(guī)范是由 ODVA（Open DeviceNet Vendors Association）維護(hù)的。這種開(kāi)放性意味著各種廠商的設(shè)備可以使用 Ethernet/IP 進(jìn)行通信，促進(jìn)了設(shè)備的互操作性。

應(yīng)用領(lǐng)域： Ethernet/IP 廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化中，包括了生產(chǎn)線控制、傳感器和執(zhí)行器之間的通信、工業(yè)機(jī)器人控制等。

2、CIP相關(guān)文檔

https://download.csdn.net/download/weixin_54178481/87825320?utm_medium=distribute.pc_relevant_download.none-task-download-2~default~OPENSEARCH~Rate-1-87825320-download-88243395.257%5Ev14%5Epc_dl_relevant_base&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant_download.none-task-download-2~default~OPENSEARCH~Rate-1-87825320-download-88243395.257%5Ev14%5Epc_dl_relevant_base&spm=1003.2020.3001.6616.1

3、EDS文件解釋

https://zhidao.baidu.com/question/756737794820675884.html

4、假如Ethernet/IP的服務(wù)端會(huì)提供一個(gè)EDS文件，pycomm3該怎么用？

假設(shè)我有一個(gè)Ethernet/IP的服務(wù)端，那么PLC如何與其建立通信呢？

PLC編程軟件將該服務(wù)端的EDS文件寫入到PLC中，而因?yàn)镋DS文件定義了該設(shè)備的寄存器等信息，所以PLC可以通過(guò)Ethernet/IP協(xié)議與服務(wù)端進(jìn)行通信。

而pycomm3模塊是通過(guò)CIP進(jìn)行通信的，沒(méi)有EDS文件的加載接口，因此需要直接通過(guò)CIP通信，應(yīng)該是可行的。

二、Ethernet/IP通信與實(shí)驗(yàn)

1、抓包過(guò)程

以下過(guò)程是我以非專業(yè)的術(shù)語(yǔ)描述，詳細(xì)過(guò)程可查閱官方文檔。

2、實(shí)驗(yàn)與理論

本文將以實(shí)驗(yàn)的方式來(lái)探究CIP協(xié)議的理論文檔，這樣就可以了解理論知識(shí)的同時(shí)，學(xué)會(huì)如何調(diào)試協(xié)議。

比如現(xiàn)在，我們已經(jīng)有了正常的通信包（PLC與服務(wù)端），那么我們將使用pycomm3來(lái)替換PLC，對(duì)比二者的通信包，進(jìn)行調(diào)試。

三、pycomm3

1、一定是pycomm3么？

不一定，如果使用pycomm3實(shí)現(xiàn)不了通信，我們將采用其他模塊，比如cpppo，甚至自己組裝協(xié)議包來(lái)實(shí)現(xiàn)通信，這都是有可能的。

2、pycomm3官方文檔

Getting Started - pycomm3 1.2.14 documentation

3、關(guān)于實(shí)現(xiàn)CIP的三個(gè)類

在 pycomm3 中，CIPDriver、LogixDriver、SLCDriver 是三個(gè)關(guān)鍵的驅(qū)動(dòng)類，用于實(shí)現(xiàn)與設(shè)備進(jìn)行通信的功能。以下是它們的簡(jiǎn)要解釋：

（1）CIPDriver:

解釋： CIPDriver 是一個(gè)基礎(chǔ)的 CIP（Common Industrial Protocol）驅(qū)動(dòng)器類。它實(shí)現(xiàn)了一些常見(jiàn)的 CIP 服務(wù)，如會(huì)話注冊(cè)、前向打開(kāi)/關(guān)閉、通用消息傳遞等。這個(gè)類提供了一些基本的功能，可以在更高層次的協(xié)議中使用，如 Logix。

用途： 一般用于構(gòu)建更高級(jí)別的驅(qū)動(dòng)器，如 LogixDriver。

（2）LogixDriver:

解釋： LogixDriver 是 CIPDriver 的一個(gè)衍生類，專門用于與 Logix 系列的工業(yè)控制器進(jìn)行通信。它實(shí)現(xiàn)了與 Logix 控制器通信的協(xié)議和服務(wù)，提供了對(duì) Logix 控制器的更高級(jí)別的訪問(wèn)。

用途： 用于與 Allen-Bradley Logix 系列控制器進(jìn)行通信，支持對(duì)控制器進(jìn)行讀寫、訂閱通知等操作。

（3）SLCDriver:

解釋： SLCDriver 是 CIPDriver 的另一個(gè)衍生類，專門用于與 Allen-Bradley SLC 系列的工業(yè)控制器進(jìn)行通信。它實(shí)現(xiàn)了適用于 SLC 控制器的通信協(xié)議和服務(wù)。

用途： 主要用于與 Allen-Bradley SLC 系列控制器進(jìn)行通信，支持讀寫 SLC 控制器的數(shù)據(jù)。

這些驅(qū)動(dòng)器類提供了一種在 Python 中與工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行通信的方式，允許開(kāi)發(fā)人員構(gòu)建與特定工業(yè)控制設(shè)備交互的應(yīng)用程序。