工业网络技术 课件 09 TCP通信及应用

TCP通信及应用一、TCP通信协议二、TCP/IP协议特点及应用三、供应链物流中的标签扫码一、TCP通信协议1.TCP通信协议结构传输控制协议（TCP，TransmissionControlProtocol）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议，由IETF的RFC793定义。TCP/IP是一组用于实现网络互连的通信协议。Internet网络体系结构以TCP/IP为核心。基于TCP/IP的参考模型将协议分成四个层次，它们分别是：网络接口层、网络层、传输层（主机到主机）和应用层。TCP/IP网络参考模型与OSI参考模型的对比如图1所示。图1TCP/IP网络参考模型与OSI参考模型的对比示意图一、TCP通信协议(1)应用层应用层对应于OSI参考模型的高层，为用户提供所需要的各种服务，例如：FTP、Telnet、DNS、SMTP等。(2)传输层传输层对应于OSI参考模型的传输层，为应用层实体提供端到端的通信功能，保证了数据包的顺序传送及数据的完整性。该层定义了两个主要的协议：传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP)。TCP协议提供的是一种可靠的、通过“三次握手”来连接的数据传输服务；而UDP协议提供的则是不保证可靠的（并不是不可靠）、无连接的数据传输服务。(3)网络层TCP/IP模型的网络层又叫网际互联层，对应于OSI参考模型的网络层，主要解决主机到主机的通信问题。它所包含的协议设计数据包在整个网络上的逻辑传输。注重重新赋予主机一个IP地址来完成对主机的寻址，它还负责数据包在多种网络中的路由。一、TCP通信协议该层有三个主要协议：网际协议（IP）、互联网组管理协议（IGMP）和互联网控制报文协议（ICMP）。IP协议是网际互联层最重要的协议，它提供的是一个可靠、无连接的数据报传递服务。(4)网络接口层网络接口层与OSI参考模型中的物理层和数据链路层相对应。它负责监视数据在主机和网络之间的交换。事实上，TCP/IP本身并未定义该层的协议，而由参与互连的各网络使用自己的物理层和数据链路层协议，然后与TCP/IP的网络接入层进行连接。地址解析协议（ARP）工作在此层，即OSI参考模型的数据链路层。一、TCP通信协议2.TCP通信过程TCP协议用来控制两个网络设备之间的点对点通信，两端设备按作用分为客户端和服务端。服务端为客户端提供服务，通常等待客户端的请求信息，有客户端请求到达之后，及时提供服务和返回响应消息；客户端向服务端主动发出请求，并接受响应消息。通信过程如图2所示。图2TCP通信过程一、TCP通信协议首先启动服务端程序，同时开始等待网络中的客户请求，然后客户端主动向服务端发出连接请求，服务端接收到客户端的连接请求后，同时客户端之间建立一个稳定的TCP/IP通信连接。现在广泛使用的通信流程是客户端将向服务端主动发出请求，服务端接收客户端消息，并及时返回响应消息。这是通过IO流（字节流）实现的。通信完成后，由客户端主动关闭和服务端之间的连接；如果客户端未主动关闭和服务端之间的连接，服务端在等待指定的时间后将关闭这个连接。二、TCP/IP协议特点及应用1.TCP/IP协议的主要特点（1）TCP/IP协议是一种标准化的高层协议，可以提供多种可靠的用户服务。（2）具有统一的网络地址分配方案，使得整个TCP/IP设备在网络中都具有唯一的地址。（3）是一种开放的协议标准，能够集成各种各样的网络，不依赖于任何特定的计算机硬件或操作系统，可以免费使用。（4）能够运行在局域网、广域网、以及Internet国际互联网中。（5）不依赖于特定的网络传输硬件，用户能够使用以太网、令牌环网、拨号线路、X.25网等多种网络传输硬件。二、TCP/IP协议特点及应用2.TCP/IP协议的应用（1）基于TCP/IP协议的远程通信技术，可以通过网关或者路由器来实现信息网络与控制网络的互联，有利于控制网络与信息网络集成的实现。（2）工业控制领域中，许多常见的网络应用都是利用TCP/IP协议进行数据通信的。现在流行的现场总线网络如FF、LonWords、Profibus、Modbus等都有支持TCP/IP协议的网间互联产品。如图3所示的ABB机器人与Omron视觉检测控制器间的通信就是利用TCP/IP协议进行的，需要用网线将机器人控制柜的WAN端口和视觉检测控制器的Ethernet端口连接起来。

机器人输出的串行数据经过TCP/IP协议栈逐层封装，转换为适合在以太网中传输的数据格式，之后经过网线传送至视觉检测控制器。二、TCP/IP协议特点及应用ABB机器人Omron视觉检测控制器(1)ABB机器人与视觉检测控制器(2)视觉检测控制器Ethernet端口(3)机器人控制柜WAN端口图3ABB机器人与Omron视觉检测控制器间的通信三、供应链物流中的标签扫码1.扫码器操作设置及程序编写序号步骤示意图1修改PC机IP地址为192.168.0网段非服务器地址2N520串口服务器参数设置（网页访问账号admin密码admin，或二合一有人调试助手）三、供应链物流中的标签扫码序号步骤示意图3案例使用COM2RS232，串口波特率96004作为TCP服务器socket远程端口2008三、供应链物流中的标签扫码序号步骤示意图5制作二维码（支持数字字符组合12位）在线二维码生成器-二维码在线生成-二维码生成可自定义宽高()6测试二维码（CHL-HL-11）三、供应链物流中的标签扫码序号步骤示意图7测试二维码（A-123456）8测试条码（1234567890ab）三、供应链物流中的标签扫码序号步骤示意图9打开文件夹内博途程序，供应链物流中的标签扫码.ap1610选择PLC程序，点击下载到设备三、供应链物流中的标签扫码序号步骤示意图11选择PC连接PLC使用的网卡，点击开始搜索12选择工业网络技术实训台上的PLC默认IP地址为，然后点击下载三、供应链物流中的标签扫码序号步骤示意图13PLC内已有程序，点击不同步的情况下继续14停止正在执行的PLC模块才能下载程序，选择全部停止点击装载三、供应链物流中的标签扫码序号步骤示意图15下载完成后启动模块点击完成开始执行16双