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？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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