C++上位软件通过Snap7开源库访问西门子S7-1200/S7-1500数据块的方法

前言

本人一直从事C++上位软件开发工作较多，在之前的项目中通过C++访问西门子PLC S7-200/S7-1200/S7-1500并进行数据交互的应用中一直使用的是ModbusTCP/ModbusRTU协议进行。Modbus上位开源库采用的LibModbus。经过实际应用发现Modbus开源库单次发送和接受的数据不能超过123个字。如果数据较多则采用分布式交叉读取访问的方式进行。效率较为低下。目前已经经过测试的另一种途径就是Snap7开源库进行访问。

一、Snap7介绍

Snap7是一款用于通信的PLC库，是一种轻量级的现代PLC通信库。Snap7可在多个平台上使用，包括Windows PC，Linux，Raspberry Pi和其他和基于C++的平台。该库是完全开源的，采用了MIT协议进行发布。Snap7库是用C语言编写的，提供了对S7-200，S7-300和S7-400 PLC系列的广泛支持，还可以连接到CPU，CP和OP通信适配器。

二、Snap7的优点

1、高效性

Snap7是为了优化时间和空间而编写的。这意味着它既可以快速执行，又可以优化空间，对于嵌入式系统来说，这是至关重要的。Snap7的大小很小，但它可以完成大多数现代PLC需要完成的任务。此外，Snap7还具有内存保护功能，可以避免内存泄漏和其他问题。

2、跨平台

Snap7具有跨平台的特性，可以在不同的平台上使用，无需重新编写代码，可以极大地简化开发进程。Snap7库称为"轻量级的"，这是因为它可以在不同的平台上运行，而不会占用太多的资源。这对于那些需要在受限制的环境下运行的设备尤为重要，例如嵌入式系统。

3、优化了代码质量

代码质量是一项关乎开发效率和代码可维护性的重要指标。Snap7的代码是经过充分优化的，并且经过多次测试，以确保质量和性能。Snap7的开发团队还经常进行更新和维护，以确保它一直运行在最新的C++标准和操作系统上。

三、Snap7的应用场景

1、PLC通信

PLC通信是Snap7库的主要应用领域，它可以与S7-200，S7-300和S7-400 PLC系列进行通信。Snap7库还可以连接到CPU，CP和OP通信适配器进行通信。这使得Snap7在各种工业自动化领域和生产线上得到广泛应用。

2、数据采集与监视

由于Snap7支持多种操作系统和平台，因此可以使用各种编程语言进行与PLC的通信。例如，可以使用Python编程语言编写脚本，定期读取PLC传感器和生产数据，并将数据存储在本地计算机或云端存储中，以便进行进一步数据分析。此外，也可以通过Snap7监视生产线的状态，以便及时发现并处理生产线上的故障。

三、Snap7官方网址

https://snap7.sourceforge.net/https://snap7.sourceforge.net/

四、Snap7库文件

Snap7.dll文件和snap7.lib文件位于下图所示的目录中。

snap7.CPP文件和snap7.h文件位于下图所示的目录中。

五、Snap7工程测试

1、打开 Visual Studio 2019后选择新建控制应用程序，如下图所示。

2、选择将项目和应用程序放在同一目录下选项后确认新建项目。

3、为项目增加库文件和项目属性配置，选择项目属性如下图所示。

4、在弹出的窗口中选择连接器->输入属性蒋Snap7.lib添加到附加依赖项。Debug和Release同样的设置。

5、将Snap.cpp和Snap.h头文件增加到控制台项目中，如下图所示。

6、编写如下测试程序，本测试程序中使用的PLC DB块编号为9，机架号为0，槽位为1。

cpp 复制代码

#include <iostream>
#include"snap7.h"

using namespace std;

unsigned char Snap7Rcv[100];
TS7Client* mClient;

void mSnap7GetDataFromS71200Db()
{
    mClient = new TS7Client;
    mClient->ConnectTo("192.168.2.202", 0, 1);
    mClient->DBRead(9,0,100,&Snap7Rcv);
    delete mClient;
}
int main()
{
    while (true)
    {
        mSnap7GetDataFromS71200Db();
        for (int i = 0; i < 100; i++)
        {
            cout << "mSnap7GetDataFromS71200Db-Snap7DB.Snap7Byte" << "[" << i << "]" << "="  << (int)Snap7Rcv[i] << endl;
        }
    }
   
    std::cout << "mSnap7GetDataFromS71200Db Excute Finished!\n";
}

7、在S7-1200Plc中增加全局DB块如下图所示。访问属性取消优化的DB块访问。DB块中增加Snap7Byte数组，数组类型为Byte。

8、编写S7-1200 PLC程序，本例程为时钟10Hz的频率给DB9赋值，上升沿赋值0，下降沿赋值255.如下图所示。

9、运行C++程序进行测试。如下图所示。

经过测试看出读取的DB数据块数据正确无误。