python实现MC协议(SLMP 3E帧)的TCP服务端(篇二)
python实现MC协议(SLMP 3E帧)的TCP服务端是一件稍微麻烦点的事情。它不像modbusTCP那样,可以使用现成的pymodbus模块去实现。但是,我们可以根据协议帧进行组包,自己去实现帧的格式,而这一切可以基于socket模块。本文为第二篇。
二、读写保持寄存器的完整交互包
# 客户端发送(读) -》
50 00 00 FF FF 03 00 0C 00 10 00 01 04 00 00 00 00 00 A8 05 00
# 《- 服务端应答
D0 00 00 FF FF 03 00 0C 00 00 00 73 00 00 00 00 00 00 00 00 00
# 客户端发送(写) -》
50 00 00 FF FF 03 00 16 00 10 00 01 14 00 00 0A 00 00 A8 05 00 4E 47 00 00 00 00 00 00 00 00
# 《- 服务端应答
D0 00 00 FF FF 03 00 02 00 00 00
1、分析交互包
基于上述交互包,我们查阅官方文档发现交互包使用的是二进制代码。那么,二进制代码与ASCII代码有什么区别呢?

SLMP(Seamless Message Protocol)3E帧有两种表示方式:二进制格式和ASCII格式。它们的区别在于数据的传输方式和呈现形式。
(1)二进制格式:
在二进制格式中,SLMP 3E帧中的各个字段(如帧头、副帧头、命令码、数据等)以二进制形式直接编码和传输。数据在网络中以原始的二进制位模式传输,这种方式效率较高,适用于网络传输。二进制格式通常用于实际的网络通信中,数据以二进制流的形式在网络上传输。
(2)ASCII格式:
在ASCII格式中,SLMP 3E帧中的各个字段被转换成ASCII字符表示。数据以ASCII码的文本形式进行传输,每个字节被转换为两个ASCII字符(通常是十六进制表示)。ASCII格式通常用于调试和人机界面中,方便人们查看和理解数据。
总的来说,二进制格式适用于机器之间的网络通信,而ASCII格式适用于人机交互和调试过程中的数据显示。选择哪种格式取决于具体的应用场景和需求。
因此,本文实现的是二进制格式,如果你会实现二进制格式,那么你也能实现ASCII格式。
2、读写保持寄存器的请求处理
(1)表头
客户端的两个请求,相同部分都为50 00 00 FF FF 03 00,我们姑且称之为表头。
(2)读/写长度(协议帧的长度)
0C 00是固定长度(读的时候报文都是这么长)与16 00 根据实际长度变化,表示后面数据的长度,例如前者,应该以00 0C来看长度,表示后面有12个00那样的长度。
(3)固定值
10 00
(4)读/写指令
01 04 / 01 14
(5)读/写寄存器地址
00 00 00 00 00 A8 05 00 / 00 00 0A 00 00 A8 05 00,其中写的0A 00代表从第10个保持寄存器,05表示读写5个寄存器
3、读写保持寄存器的响应处理
(1)表头
客户端的两个请求,相同部分都为D0 00 00 FF FF 03 00,我们姑且称之为表头。
(2)长度(协议帧的长度)
读:0C 00根据实际长度变化,写:02 00 可以不变化。
(3)固定值
00 00
(4)读/写响应
响应实际读到的数据 / 无
4、程序设计
根据上述内容,实现了一个定制MC服务器,能够处理保持寄存器的读写请求,给出正确的响应。
import socket
import struct# 创建一个TCP/IP套接字
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)# 绑定套接字到特定地址和端口
server_address = ('192.168.1.188', 12345) # 服务器地址和端口
server_socket.bind(server_address)# 监听连接
server_socket.listen(1)print('等待客户端连接...')
connection, client_address = server_socket.accept()print('客户端已连接:', client_address)def request_verdict(req_bytes_frame): # req_bytes_frame是字节数据b'\x02\x00\x08\x00\x00\x00\x00\x00\x10\x00\x01\x01\x02\x03\x04\x03'command = req_bytes_frame.hex()[22:26] # 转成16进制字符串好数据处理if command in ["0104", "0401"]: # 判断读写return False # 读elif command in ["0114", "1401"]:return True # 写else:raise ValueError("读写指令错误!")def write_response_frame(req_bytes_frame):response = "D00000FFFF030002000000" # 写成功则返回这一串数据content = req_bytes_frame.hex()[42:] # 看一下客户端想写的内容print("客户端想要写入的内容:", bytes.fromhex(content).decode())return bytes().fromhex(response)def read_response_frame(req_bytes_frame, res_data):header = "D00000FFFF03000C000000" # 读的响应头nums = req_bytes_frame.hex()[38:42] # 获取客户端想要读的寄存器个数act_nums_hex = nums[2:] + nums[:2] # 涉及大端序和小端序,需要转一下act_nums = int(act_nums_hex, 16) # 得到实际数量res_data_hex = ''.join([hex(ord(c))[2:].zfill(2) for c in res_data]) # 将要返回的数据转成16进制字符串response = header + res_data_hex + '0'*(act_nums*2*2-len(res_data_hex)) # 根据请求数量返回对应的内容return bytes().fromhex(response)try:while True:# 接收客户端请求request = connection.recv(1024)print("001:", request)if request:flag = request_verdict(request)if flag: # 响应写response = write_response_frame(request)print("002:",response)else: # 响应读response = read_response_frame(request, "start")print("003:",response)connection.sendall(response)
finally:# 清理连接connection.close()
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