python實現(xiàn)FINS協(xié)議的TCP服務(wù)端（篇二）

python實現(xiàn)FINS協(xié)議的TCP服務(wù)端是一件稍微麻煩點的事情。它不像modbusTCP那樣，可以使用現(xiàn)成的pymodbus模塊去實現(xiàn)。但是，我們可以根據(jù)協(xié)議幀進行組包，自己去實現(xiàn)幀的格式，而這一切可以基于socket模塊。本文為第二篇。

三、定制服務(wù)器

1、對比讀寫保持寄存器的請求

通過對比請求，來判斷讀寫請求，以對應(yīng)不同的響應(yīng)。

# 以寫為例，賦予讀的對比

Header：46 49 4E 53 固定值

Length：00 00 02 30 包的長度  --  根據(jù)實際情況改變

Command：00 00 00 02 固定值

Error Code：00 00 00 00 固定值

ICF：固定值80

RSV：固定值00

GCT：固定值02

DNA：目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)號00

DA1：目標(biāo)節(jié)點號01

DA2：目標(biāo)單元號00

SNA：源網(wǎng)絡(luò)號00

SA1：源節(jié)點號01

SA2：目標(biāo)單元號00

SID：源網(wǎng)絡(luò)號 3E（也可能是其他） -- 根據(jù)獲取數(shù)量從00 開始變FF后再為00，可忽略

MRC：01

SRC：02  -- 讀的時候為01，寫的時候為02

Area：82  -- 保持寄存器地址對應(yīng)82

Address：03 EC 00  -- 實際地址+位地址

length：01 0B  -- 寫的長度可變！讀的長度也可變？

value：...

2、編寫程序注意事項

由于一個請求是以2個請求或多個請求進行的，因此在編寫服務(wù)器的時候，確實加了一些小困難，簡單解釋如下：

（1）先發(fā)請求頭

（2）再發(fā)指令

但對于響應(yīng)來說，卻是一個完整的包：

（1）請求頭與指令一起發(fā)

?四、程序

1、代碼

import socket

def recognition_frame(req_bytes_frame, Trigger):
    get_frame = req_bytes_frame.hex().upper()
    print("設(shè)備請求:", get_frame)
    # 判斷是否為握手命令
    if get_frame == "46494E530000000C000000000000000000000000":
        response = "46494E530000001000000000000000000000000100000001"
        return bytes().fromhex(response)
    #　判斷是否為其他ＦＩＮＳ命令的請求頭，只要是請求頭都只反應(yīng)空
    elif "46494E53" in get_frame:  # 收到FINS的請求頭 == "46494E530000001A0000000200000000" 或 其他請求頭
        print("只收到請求頭，響應(yīng)將為空！")
        response = ""
        return bytes().fromhex(response)
    else:
        SRC_value = get_frame[22:24]  # 判斷讀寫，01為讀，02為寫
        Area_value = get_frame[24:26]  # 判斷寄存器區(qū)域，82為保持寄存器
        # print(SRC_value)
        # print(Area_value)
        if SRC_value == "01":
            if Area_value == "82":
                response_1 = "46494E5300000018000000000000000000000000000000000000010100000001"  # Trigger位為True
                response_0 = "46494E5300000018000000000000000000000000000000000000010100000000"  # Trigger位為False
                if Trigger == True:
                    return bytes().fromhex(response_1)
                else:
                    return bytes().fromhex(response_0)
            else:
                raise ValueError("Area_value is error!")
        elif SRC_value == "02":
            if Area_value == "82":
                print("***************************************")
                # 寫保持寄存器的響應(yīng)
                print("掃碼器寫入的結(jié)果數(shù)據(jù)：", bytes().fromhex(get_frame))
                response = "46494E530000001600000000000000000000000000000000000001020000"
                return bytes().fromhex(response)
            else:
                raise ValueError("Area_value is error!")
        else:
            raise ValueError("SRC_value is error!")

if __name__ == "__main__":
    DM_start = 1000

    # 創(chuàng)建FINS服務(wù)端
    # 創(chuàng)建一個TCP/IP套接字
    server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    # 綁定套接字到特定地址和端口
    server_address = ('192.168.1.188', 9600)  # 服務(wù)器地址和端口
    server_socket.bind(server_address)
    # 監(jiān)聽連接
    server_socket.listen(1)
    print('等待客戶端連接...')
    connection, client_address = server_socket.accept()
    print('客戶端已連接:', client_address)

    try:
        num = 0  # 觸發(fā)標(biāo)志
        Trigger_rec = 0  # Trigger置為True時，對應(yīng)變?yōu)?，表示觸發(fā)一次
        response = "" # 響應(yīng)
        while True:
            # 接收客戶端請求
            request = connection.recv(1024)
            if request:
                # 如果收到的不是請求頭
                if "8000020001000001" in request.hex():
                    # print(request.hex()[22:24])
                    # 實現(xiàn)掃碼觸發(fā)
                    if request.hex()[22:24] == "01":  # 判斷讀寫，01為讀觸發(fā)指令，02為寫觸發(fā)結(jié)果
                        if Trigger_rec != 2:
                            Trigger_rec += 1
                        if Trigger_rec == 1:
                            response = recognition_frame(request, Trigger=False)  # 先清空觸發(fā)信號
                            connection.sendall(response)
                        elif Trigger_rec == 2:  # 復(fù)位Trigger信號
                            response = recognition_frame(request, Trigger=True)  # 再置位觸發(fā)信號
                            connection.sendall(response)
                    # 實現(xiàn)結(jié)果接收
                    elif request.hex()[22:24] == "02":
                        print(request.hex())
                        # print("---------------", int(request.hex()[26:30], 16))
                        if int(request.hex()[26:30], 16) == DM_start + 4:
                            if any(c != '0' for c in request.hex()[36:]):  # 不全為0
                                print("掃碼結(jié)果：", request.hex()[36:])
                                num += 1
                                Trigger_rec = 0
                            else:
                                response = recognition_frame(request, Trigger=True)
                                connection.sendall(response)
                                print("還沒有收到結(jié)果，繼續(xù)等待掃碼結(jié)果！")
                        else:
                            response = recognition_frame(request, Trigger=True)
                            connection.sendall(response)
                # 處理其他請求
                else:
                    response = recognition_frame(request, Trigger=True)
                    connection.sendall(response)
                print("服務(wù)響應(yīng)：", response.hex())
                if num == 1:
                    assert bytes().fromhex(request.hex()[36:]).decode() == "NG", "實際掃碼結(jié)果為：{}，不符合預(yù)期".format(bytes().fromhex(request.hex()[36:]).decode())
                    break
                request = False
    finally:
        # 清理連接
        connection.close()

2、解釋

這段代碼是一個使用FINS協(xié)議的服務(wù)器端程序。它監(jiān)聽指定地址和端口，接收客戶端請求，根據(jù)請求內(nèi)容作出相應(yīng)的響應(yīng)。以下是對主要部分的解釋：

（1）recognition_frame 函數(shù)：

接收一個 req_bytes_frame 參數(shù)，這是客戶端請求的字節(jié)表示。

get_frame 變量將字節(jié)表示轉(zhuǎn)換為大寫的十六進制字符串。

通過一系列條件判斷，判斷請求類型并返回相應(yīng)的響應(yīng)。
（2）if __name__ == "__main__": 部分：

初始化一些變量，如 DM_start、num、Trigger_rec 和 response。

創(chuàng)建一個 TCP 服務(wù)器套接字，綁定地址和端口，然后監(jiān)聽連接。

在一個無限循環(huán)中，接收客戶端請求，判斷請求類型并發(fā)送相應(yīng)的響應(yīng)。

掃碼觸發(fā)和結(jié)果接收部分：

如果接收到的請求的十六進制表示包含特定的模式（"8000020001000001"），則執(zhí)行掃碼觸發(fā)或結(jié)果接收的邏輯。

①觸發(fā)時，通過 recognition_frame 函數(shù)發(fā)送相應(yīng)的響應(yīng)。
②結(jié)果接收時，判斷是否是指定寄存器的寫入，如果寫入的內(nèi)容不全為零，則認(rèn)為收到了掃碼結(jié)果。
recognition_frame 函數(shù)中的異常處理：

如果在解析請求時發(fā)現(xiàn)不符合預(yù)期的情況，拋出 ValueError 異常。

finally 塊：

在程序結(jié)束時關(guān)閉連接。

總體來說，這是一個基于 FINS 協(xié)議的服務(wù)器程序，主要用于處理掃碼觸發(fā)和結(jié)果接收，并通過 FINS 協(xié)議進行通信。