Snap7实现windows/ubuntu与PLC设备通信详解和示例（可下载运行）-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_22734027/article/details/149315873

一、Snap7概述

Snap7是一个开源的、多平台的以太网通信库，用于与西门子S7系列PLC（可编程逻辑控制器）进行通信。它由Davide Nardella开发并维护，采用C++编写，同时提供了多种语言的封装接口，包括C++、Python、C#、Delphi等。
本文以Windows系统、C++语言为例进行展开介绍，可直接看第四部分，下载demo运行。

1.1 主要特点：

跨平台支持：可在Windows、Linux、BSD、MacOS等操作系统上运行
多种协议支持：支持S7通信协议（包括200、300、400、1200、1500系列PLC）
高效性能：优化的通信机制确保低延迟和高吞吐量
开源免费：遵循GNU Lesser General Public License协议

二、Snap7核心功能

2.1 基本通信能力

读取PLC内存区域（I、Q、M、DB等）
写入数据到PLC内存区域
获取PLC系统信息（CPU状态、时间等）
执行PLC控制命令（启动、停止、热重启等）

2.2支持的数据类型

基本数据类型：BOOL、BYTE、INT、DINT、REAL等
复杂数据类型：STRING、ARRAY、STRUCT等
自定义数据类型：通过DB块定义的数据结构

三、Snap7架构解析

3.1 通信层次结构

Snap7实现了OSI模型的第5-7层（会话层、表示层、应用层），底层依赖操作系统的TCP/IP栈：
ISO on TCP（RFC1006）协议实现
S7通信协议封装
用户API接口层

3. 2. 内部工作机制

连接管理：处理TCP连接的建立、维护和终止
PDU（协议数据单元）处理：构建和解析S7协议数据包
数据转换：处理字节序、数据类型转换等
错误处理：提供详细的错误代码和诊断信息

四、运行示例

相应的exe运行示例通过百度网盘下载
snap7demo百度网盘下载地址snap7demo
提取码6666

4.1 配置文件

在这里插入图片描述
配置文件参数如上所示：
ip：为主机需要连接的PLC的ip地址。
rack：指PLC硬件所在的物理机架位置（机架号）
slot：指PLC硬件所在机架中的插槽位置（槽位号）
DB：DB数据块号，即数据发送到的DB块，PLC接收到的数据就在这个DB块号中
value1：发送数据中的第一个数值，结构体中的第一个
value1：发送数据中的第一个数值，结构体中的第二个
value1：发送数据中的第一个数值，结构体中的第三个
is_fa: 是否开启接收数据，若为1则仅发送，若为2，则仅接收数据。
相应框架见4.2

4.2 主代码架构

main.cpp文件代码如下，主要包含读取配置文件、初始化客户端对象、与响应的IP、机架号、槽位号连接、发送数据、接收数据等。
因特殊原因，代码未全部粘贴，如有需要，可私聊。4.3部分上传的demo可以直接下载使用。

#include <iostream>
#include "snap7.h"
#include <fstream>
#include <string>
#include <windows.h>
// 定义结构体
struct MyData {
    int id;
    int juli;
    int is_obj;
};
void read_ini_file(const std::string& filename, std::string& IP, int& rack,int & slot, int& DB_num, int& value1, int& value2, int& value3, int& Isfa)
{
    std::string line;
    std::ifstream file(filename);
    if (file.is_open()) {
        int i = 0;
        while (std::getline(file, line))
        {

           ......
           ......
           ......
    
                i++;
        }
        file.close();
    }
    else
    {
        std::cerr << "Unable to open config file: " << filename << std::endl;
    }

}

	....
	....


int main() {

    // 创建Client客户端对象
    TS7Client* Client;
    Client = new TS7Client();
    //地址、机架、槽位号后期设置在配置文件读取。
    const std::string configPath = "config.ini";
    std::string IP;
    int rack;
    int slot;
    int DB_num;
    int value1;
    int value2;
    int value3;
    int Isfa;
    read_ini_file("./config.ini", IP, rack, slot, DB_num, value1, value2, value3, Isfa);
    std::cout << "IP Address: " << IP << std::endl;
    std::cout << "rack Number: " << rack << std::endl;
    std::cout << "slot Number: " << slot << std::endl;
    std::cout << "DB_num:"<< int(DB_num) << std::endl;
    std::cout << "value1: " << value1 << std::endl;
    std::cout << "value2:" << value2 << std::endl;
    std::cout << "value3:" << value3 << std::endl;
    std::cout << "Isfa:" << Isfa << std::endl;

    int res1 = 0;
    //int res1 = Client->ConnectTo("192.168.110.10", 3, 1);
    res1 = Client->ConnectTo(IP.c_str(), rack, slot);

    if (res1==0)
    {
        std::cout << "连接PLC成功！！！！" << std::endl;
        
    }
    else
    {
        std::cout << "连接PLC失败！！！！" << std::endl;
        //return -1;
    }
				  .....
				  .....
				  .....
    while (1)
    {
        if (res1 == 0)
        {
         
            if (Isfa == 1)
            {
                //数据块、起始位后期设置在配置文件读取。
                if (res2 == 0)
                {
               		std::cout << "写入PLC成功" << std::endl;
               		....
					......

                }
                else
                {
                	std::cout << "写入PLC失败" << std::endl;
					....
					......
                    continue;
                }
                Sleep(2000);
            }
            else
            {
.....
......
......
                                     
.....
.....
.....
                    continue;
                }
                else
                {
                    // 解析数据
                    std::cout << "接收数据成功 " << std::endl;
.....
.....
.....
                    std::cout << "value1 " << jieshou.id << std::endl;
                    std::cout << "value2 " << jieshou.juli << std::endl;
                    std::cout << "value3 " << jieshou.is_obj << std::endl;
                    Sleep(2000);
                }
            }
        }
        else
        {
        	.......

            std::cout << "重新连接PLC........" << std::endl;
            Sleep(1000);
        }
    }
    // 断开与PLC的连接
    Client->Disconnect();

    return 0;
}