欧姆龙通讯协议-Enthip/IP_ CIP报文(已测试)

Enthip/IP_ CIP报文格式

Ethernet Frame
└── IP Header
    └── TCP Header
        └── EtherNet/IP Encapsulation Header (24 bytes)
            ├─ Command (2 bytes)
            ├─ Length (2 bytes)
            ├─ Session Handle (4 bytes)
            ├─ Status (4 bytes)
            ├─ Sender Context (8 bytes)
            └─ Options (4 bytes)
        └── Encapsulation Data (Common Packet Format)
            ├─ Item Count (2 bytes)
            ├─ Address Item (Type/Length/Data)
            ├─ Data Item   (Type/Length/CIP Message)
                └── CIP Message (Message Router Request)
                    ├─ Service (1 byte)
                    ├─ Request Path Size (1 byte)
                    ├─ Request Path (n bytes)
                    └─ Service Data (n bytes)

功能字分布在 3 层

  • EtherNet/IP Encapsulation（命令级）

  • CPF（承载方式级）

  • CIP（真正的“读 / 写 / 功能”）

Encapsulation Header（EtherNet/IP 功能字）

偏移 字节 字段 功能字说明
0x00 2 Command  EtherNet/IP 功能字
0x02 2 Length 后续 CPF 长度
0x04 4 Session Handle 会话 ID
0x08 4 Status 返回状态
0x0C 8 Sender Context 标识
0x14 4 Options 固定 0

Command 功能字全集

Command Hex 作用
RegisterSession 0x0065 建立会话
UnRegisterSession 0x0066 关闭会话
SendRRData 0x006F 显式 CIP（读 / 写）
SendUnitData 0x0070 隐式 IO
ListIdentity 0x0063 设备发现

Address Item（是否连接）

字段 功能
Type = 0x0000 Null Address（无连接）用于显式消息 / CIP 无连接请求
Type = 0x00A1 TCP/IP Target Address（隐式消息 / I/O 消息）
Type = 0x8002 UDP Target Address（特定厂商扩展）

Data Item（承载 CIP）

TypeID 名称 含义 / 使用场景
0x00B2 Unconnected Message 最常用的显式 CIP 消息，未连接消息，适用于单次读写标签（Read Tag / Write Tag）
0x00B1 Connected Message 已连接消息（通常用于实时 I/O），需要建立 CIP Connection
0x00A1 TCP/IP Target Address 隐式消息（实时 I/O）目标地址，用于 I/O 连接
0x00A2 UDP Target Address 隐式消息（UDP）目标地址
0x8000+ 厂商扩展 设备特定消息类型

CIP Message（真正的功能字核心）

Service (1)
Path Size (1)
Path (n)
Service Data (n)

Service（CIP 功能字全集）

Tag 访问（Logix PLC）

功能 Service 响应
Read Tag/读取标签 0x4C CC
Write Tag/写入标签 0x4D CD
Read Fragmented 0x52  
Write Fragmented 0x53  
Multiple Service/多重复位 0x0A 8A

对象访问（标准 CIP）

功能 Service
Get Attribute Single 0x0E
Set Attribute Single 0x10

Path 功能字（路径编码）

Tag 名

字节 含义
0x91 ANSI Symbol
N Tag 名长度
ASCII TAG

Class / Instance

类型 Code
Class 0x20
Instance 0x24
Attribute 0x30

数据类型功能字

类型 Code
BOOL 0xC1
BYTE 0xC2
INT 0xC3
DINT 0xC4
REAL 0xCA
UINT 0xC7
UDint 0xC8
String 0xD0
Byte 0xD1
Word 0XD2
DWord 0xD3

变量类型

Type Name Type Code 描述 / 备注
BOOL 0xC1 单个位，1字节存储
SINT (Short Int) 0xC2 8位有符号整数
INT (Integer) 0xC3 16位有符号整数
DINT (Double Int) 0xC4 32位有符号整数
LINT (Long Int) 0xC5 64位有符号整数
USINT 0xC6 8位无符号整数
UINT 0xC7 16位无符号整数
UDINT 0xC8 32位无符号整数
ULINT 0xC9 64位无符号整数
REAL 0xCA 32位浮点数
LREAL 0xCB 64位浮点数
STRING 0xD0 ASCII字符串，前2字节长度
STRING2 0xD1 ASCII字符串，前1字节长度
STRINGN 0xD2 可变长度字符串
BYTE 0xD1/D0？ 单字节数组，有时和 USINT 等价
WORD 0xD2 16位数据
DWORD 0xD3 32位数据
LWORD 0xD4 64位数据
STRUCT 0xA0 结构体类型
ARRAY 0x91 数组类型

常见场景对应类型

PLC 标签类型 CIP Data Type
BOOL 0xC1
SINT 0xC2
INT 0xC3
DINT 0xC4
REAL 0xCA
LREAL 0xCB
STRING 0xD0 / 0xD1
ARRAY[BOOL] 0x91 + 0xC1
ARRAY[DINT] 0x91 + 0xC4
STRUCT 0xA0 + 子字段类型

变量类型与 Address Item Data 使用规则

场景 / 变量类型 Address Item Data 内容 说明
单点 BOOL（简单 I/O、单变量） 可以为空 0B 或占位 4B PLC 允许逻辑寻址，报文简化，不需要指定路径
单 DINT / REAL / INT / WORD 等标量变量 通常 ≥ 4B 需要指定目标对象路径（Connection Path）或 Logical Address，告诉客户端数据来源
BOOL 数组 / WORD 数组 / DINT 数组 ≥4B 同样需要 Connection Path 或 Logical Address，通常还要加 Padding 保证 4B 对齐
结构体 / UDT（自定义数据类型） ≥4B 返回报文中必须包含 Address Item Data 指向结构体实例
多实例 / 多模块访问 ≥4B 必须明确目标模块或实例路径，否则客户端无法解析返回数据
隐式 I/O 读（Unconnected / I/O 模块） 可空或占位 4B 因为 PLC 端已经知道 I/O 地址，可省略明确路径
显式消息（Explicit Message）访问远程对象 ≥4B 必须包含完整 Connection Path，确保报文可以定位到对象

IP 与 Port 的规则

  1. IP 只有

  • 当你访问 本地 PLC、单模块对象或逻辑寻址的变量

  • EtherNet/IP 协议允许 Unconnected Message 或 Logical Addressing

  • PLC 端已经知道端口号 → 所以报文里只需要 IP 地址（4B）

  • Port 可以省略，报文更短

单 DINT 返回报文就是这种情况：只读 PLC 内部一个数据点（变量），只需要 IP 占位 4B

  1. IP + Port

  • 当你访问 远程模块或通过 Explicit Message 访问非本地对象

  • 端口号必须明确，告诉客户端如何路由报文

  • EtherNet/IP 文档里提到：

    • Port ID 主要用于 CIP Explicit Message

    • 对于 I/O 模块或连接到其他 PLC 的对象，如果报文需要发送到不同端口，必须包含 Port（2B）

  1. 什么时候需要 Connection Parameters / Extended Path

  • 复杂对象，如多实例、多模块、多属性访问

  • Address Item Data = IP + Port + Path + Padding

  • 保证总长度是 4B 的倍数

类型 本地 PLC / 逻辑寻址 远程模块 / Explicit Message
单 BOOL Address Item Data 可以空 需要完整 IP/Port/Path
BOOL 数组（本地） 也可以空 需要完整 IP/Port/Path
DINT / REAL / 数组 可空或 4B 占位 需要 IP/Port/Path
结构体 / UDT 必须有 必须有

完整 EtherNet/IP 显式通信流程

1️⃣ RegisterSession        → 建立会话（获取 Session Handle）
2️⃣ SendRRData (Read/Write)→ 显式 CIP 消息（读 / 写 / 多标签）
3️⃣ SendRRData Response    → PLC 返回 CIP 响应
4️⃣ UnRegisterSession      → 注销会话

测试环境

PLC：欧姆龙NX701-1600

该款PLC单次返回报文最大长度为542个字节

单次返回标签除去头部40byte+CIP头部6byte，剩余数据长度最长496byte

多服务标签中读取服务占用长度：8x+请求数据长度(为读取服务个数)，写入服务占用长度：6x(x为写入服务个数)

诺返回数据超过542字节，PLC只会返回44字节，其中包含错误代码0x03(非法参数)

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建立会话

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提取 SessionHandle（0x000E0171）用于后续 CIP 通信。

显式 CIP 消息

Bool读取

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Bool写入

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Bool数组读取

一次性读取全部数组

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解析示例

  • Byte0 = B2 → 0b10110010

  • Byte1 = 69 → 0b01101001

  • Byte2 = C8 → 0b11001000

  • Byte3 = 00 → Padding，忽略

Index :  0  1  2  3  4  5  6  7   8  9 10 11 12 13 14 15   16 17 18 19
Value :  0  1  0  0  1  1  0  1   1  0  0  1  0  1  1  0   0  0  1  1

读取固定数量

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Bool数组写入

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BYTE读取

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BYTR写入

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INT读取

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INT写入

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INT数组读取

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INT数组写入

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一次性读取INT数组全部数据

直接读取数组标签可以返回数组所有数据

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一次性写入INT数组全部数据

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DINT读取

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DINT写入

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DINT数组读取

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DINT数组写入

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STRING读取

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STRING写入

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多标签读取

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多标签写入

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断开连接

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写入返回错误代码

General Status(低字节)

Hex 含义 说明
00 Success 写入成功
01 Connection Failure I/O 连接失败（只在 I/O 连接有效）
02 Resource Unavailable 资源不可用（Tag不存在或PLC忙）
03 Invalid Parameter 参数非法（长度/类型错误）
04 Path Segment Error 路径错误（找不到标签、Path 错误）
05 Unexpected Error 未知错误（PLC内部）
06 Memory Error PLC 内存错误
07 Not Supported 不支持的服务或类型
08 Object State Conflict 标签被锁定或状态冲突
09 Hardware Fault 硬件故障（模块/PLC）
0A Transport Failure 网络传输失败
0B Access Denied 权限不足
0C Invalid Tag Type 类型不匹配（写入类型错误）
0D Tag Full Tag 容量不足，写入失败
FF Unknown Error 未知错误或未定义状态

Extended Status(高字节)

Hex 含义
0001 Tag 不存在
0002 Tag 是只读
0003 Tag 类型不匹配
0004 写入超出数组范围
0005 数据长度错误
0006 PLC 内部错误

举例

场景 返回字节 说明
写入成功 00 00 General Status = 0x00，Extended Status Count = 0
写入失败 + 有 1 条扩展 0C 01 03 00 General Status = 0x0C，ExtCount = 1，Ext Code = 0x0003
写入失败 + 无扩展 0C 00 General Status = 0x0C，ExtCount = 0
子服务 General Status Extended Status Count Extended Status Codes
TAG1 BOOL 00 00 无
TAG2 USINT 0C 01 0003
TAG3 INT 04 01 0001
TAG4 DINT 00 00 无
TAG5 REAL 05 01 0006

8A 00 00 05        // Multiple Service Response Header
00 00              // TAG1 Success
0C 01 03 00        // TAG2 Error
04 01 01 00        // TAG3 Error
00 00              // TAG4 Success
05 01 06 00        // TAG5 Error

附录

附录五

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附录六

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附录七

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附录八

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附录九

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附录十

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十进制 十六进制 英文原文 中文含义（校对）
0 0x0000 Success 成功
1 0x0001 Connection failure 连接失败（连接不存在或已失效）
2 0x0002 Resource unavailable 资源不可用（内存/连接数不足）
3 0x0003 Invalid parameter value 参数值无效
4 0x0004 Path segment error 路径段错误（编码错误）
5 0x0005 Path destination unknown 路径目标未知（Class/Instance 不存在）
6 0x0006 Partial transfer 部分传输成功
7 0x0007 Connection lost 连接丢失（超时/PLC 重启）
8 0x0008 Service not supported 服务不支持
9 0x0009 Invalid attribute value 属性值无效
10 0x000A Attribute list error 属性列表错误
11 0x000B Already in requested mode/state 已处于请求的模式/状态
12 0x000C Object state conflict 对象状态冲突
13 0x000D Object already exists 对象已存在
14 0x000E Attribute not settable 属性不可写
15 0x000F Privilege violation 权限不足
16 0x0010 Device state conflict 设备状态冲突
17 0x0011 Reply data too large 响应数据过大
18 0x0012 Fragmentation of a primitive value 基本类型不允许分段
19 0x0013 Not enough data 数据不足
20 0x0014 Attribute not supported 属性不支持
21 0x0015 Too much data 数据过多
22 0x0016 Object does not exist 对象不存在
23 0x0017 Service fragmentation sequence error 分段顺序错误
24 0x0018 No stored attribute data 无存储的属性数据
25 0x0019 Store operation failure 存储失败
26 0x001A Routing failure: request packet too large 路由失败：请求包过大
27 0x001B Routing failure: response packet too large 路由失败：响应包过大
28 0x001C Missing attribute list entry data 属性列表缺少数据
29 0x001D Invalid attribute list entry 属性列表项无效
30 0x001E Embedded service error 嵌套服务错误
31 0x001F Vendor specific error 厂商自定义错误
32 0x0020 Invalid parameter 参数无效（广义）
十进制 十六进制 英文原文 中文含义（校对）
33 0x0021 Write-once value or medium already written 写一次属性已写过
34 0x0022 Invalid reply received 收到无效响应
35 0x0023 Buffer overflow 缓冲区溢出
36 0x0024 Message format error 消息格式错误
37 0x0025 Key failure in path 路径 Key 错误
38 0x0026 Path size invalid 路径大小无效
39 0x0027 Unexpected attribute in list 属性列表中出现意外属性
40 0x0028 Invalid member ID 成员 ID 无效
41 0x0029 Member not settable 成员不可写
42 0x002A Group 2 only server general failure Group 2-only 设备通用错误
43 0x002B Unknown Modbus error 未知 Modbus 错误
44 0x002C Attribute not supported 属性不支持（重复定义）
100 0x0064 The transaction has timed out 事务超时
101 0x0065 Forward Open command failed Forward Open 失败
102 0x0066 Invalid length 长度无效
103 0x0067 Unsupported protocol version 不支持的协议版本
104 0x0068 Unknown error response 未知错误响应
105 0x0069 Bad address structure 地址结构错误
106 0x006A PLC config changed: tags uploading PLC 配置已更改（标签正在上传）
107 0x006B Transaction timeout count exceeded 超过事务超时计数
108 0x006C Requested port semaphore timed out 端口信号量超时
109 0x006D Command response mismatch 命令响应不匹配
110 0x006E Attempting to send invalid read msg to PLC 尝试向 PLC 发送无效读取消息
111 0x006F No connection buffer memory available 无可用连接缓冲区内存
796 0x031C Miscellaneous connection error 其他连接错误

附录十一

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测试代码分享

作者很懒，什么也没留下

posted @ 2026-01-07 11:31  ZHIZRL  阅读(582)  评论(0)    收藏  举报