jetson nano上编译与使用西门子PLC通讯库snap7

article/2025/7/16 20:51:40

文章目录

  • 一.西门子snap7介绍
  • 二.西门子S7通讯介绍
  • 三.jetson nano编译snap7库
  • 四.Qt Cmake导入snap7库
  • 五.snap7主要函数说明
    • 1.与PLC建立连接
    • 2.读写PA区变量
    • 3.读写MK区变量
  • 六.通讯程序示例

一.西门子snap7介绍

官网：https://snap7.sourceforge.net/

Snap7 是一个基于以太网与S7系列的西门子PLC通讯的开源库。支持包括S7系列的S7-200、S7-200 Smart、S7-300、S7-400、S7-1200以及S7-1500的以太网通信。支持32/64位英特尔/ AMD的所有平台。 例如：

  • Windows ( 除了 windows Me和95)；

  • Linux和类Linux（树莓派，UBeagleBone Black，DOO 等）,

  • BSD；

  • Oracle Solaris ；

  • Apple OSX

支持语言也比较广：

  • Pascal;

  • C#;

  • C++;

  • C;

  • LabVIEW

  • Python；

  • Node.js

  • Java.

二.西门子S7通讯介绍

西门子S7系列PLC采用以下两种通讯方式：

  • 开放式的TCP\IP，可以用于连接PLC与其他非西门子硬件
  • 西门子自己开发的S7 Protocol以太网通讯协议，用于西门子内部硬件通讯

这两者的传输报文是不一样的，如下图：
在这里插入图片描述
西门子数存储到二进制时方式是大端模式（BIG-Endian），而我们的普通电脑常常为小端模式（Liitle-Endian）。
大端模式是指数据的低位保存在内存的高地址中，而数据的高位保存在内存的低地址中.
小端模式是指数据的低位保存在内存的低地址中，而数据的高位保存在内存的高地址中。
例如：双字 DWORD 0X2F11214C

PLC：
在这里插入图片描述

PC:
在这里插入图片描述

所以数据需要进行转换

三.jetson nano编译snap7库

  1. 下载源代码

    下载地址:

    https://sourceforge.net/projects/snap7/files/1.4.2/

  2. 解压下载好的文件，进入如下图所示目录
    在这里插入图片描述

  3. 空白处右键打开命令行，输入如下代码进行编译源代码以及安装

    sudo make -f arm_v6_linux.mk install

    在这里插入图片描述

四.Qt Cmake导入snap7库

  1. 从example/cpp文件夹中拷贝snap7.h snap7.cpp两个文件到自己的项目中
    在这里插入图片描述

  2. cmake设置如下

    cmake_minimum_required(VERSION 3.5)project(snap7Test VERSION 0.1 LANGUAGES CXX)set(CMAKE_INCLUDE_CURRENT_DIR ON)
set(CMAKE_AUTOUIC ON)
set(CMAKE_AUTOMOC ON)
set(CMAKE_AUTORCC ON)
set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)find_package(QT NAMES Qt5 REQUIRED COMPONENTS Widgets)
find_package(Qt${QT_VERSION_MAJOR} REQUIRED COMPONENTS Widgets Gui)set(PROJECT_SOURCESmain.cppmainwindow.cppmainwindow.hmainwindow.uisnap7.cppsnap7.h
)add_executable(${PROJECT_NAME} ${PROJECT_SOURCES})target_link_libraries(${PROJECT_NAME} PRIVATE Qt${QT_VERSION_MAJOR}::Widgets Qt${QT_VERSION_MAJOR}::Gui)
target_link_libraries(${PROJECT_NAME} PRIVATE libsnap7.so)

    主要在下面这两个，一个是把snap7.h和snap7.cpp添加到自己的项目中，一个是添加libsnap7.so库到项目中

    
set(PROJECT_SOURCESmain.cppmainwindow.cppmainwindow.hmainwindow.uisnap7.cppsnap7.h
)target_link_libraries(${PROJECT_NAME} PRIVATE libsnap7.so)

五.snap7主要函数说明

ConnectTo(const char *RemAddress, int Rack, int Slot);//函数说明:通过PLC的IP地址*RemAddress建立连接。// *RemAddress PLC的IP地址,
// Rack s7200SMART PLC的齿数，一般为0
// Slot s7200SMART PLC的槽数，一般为1

Disconnect();//函数说明:断开PC与PLC的连接

ReadArea(int Area, int DBNumber, int Start, int Amount, int WordLen, void *pUsrData);//函数说明:读PLC某个区域的值//Area表示内存区。取值0x84:V区  0x83：M区  0x82：O区  0x81：I区  0x1C:C区  0x1D：T区
//DBNumber表示区域号，只有在对DB块使用时才有用，默认设置为0
//Start表示起始地址。当函数功能为读bit时，int addr =Start/8; int bit = Start%8;
// 此时表示第addr地址的第Bit位。如Start = 8;则表示第1号地址的第0位，即addr.Bit(1.0)；
//Amount表示要读取的数据长度，当函数类型为读bit时，只能为1
//WordLen决定函数的功能，函数功能有读位，字节，字，双字。取值： 0x1：Bit  0x2：Byte  
// 0x4：Word  0x6:DW  0x8 : Real 0x1c : C区(16Bit)  0x1D：T区(16Bit)
//注意：读Word和DWord功能有问题，高位字节在前，低位字节在后（跟我们的程序反过来）
//*pUsrData表示数据缓冲区，读取的数据存入该缓冲区

WriteArea(int Area, int DBNumber, int Start, int Amount, int WordLen, void *pUsrData);//函数说明:写PLC某个区域的值//Area表示内存区。取值0x84:V区  0x83：M区  0x82：O区  0x81：I区  0x1C:C区  0x1D：T区
//DBNumber表示区域号，只有在对DB块使用时才有用，默认设置为0
//Start表示起始地址。当函数功能为写bit时，int addr =Start/8; int bit = Start%8;
// 此时表示第addr地址的第Bit位。如Start = 8;则表示第1号地址的第0位，即addr.Bit(1.0)；
//Amount表示要写的数据长度，当函数类型为写bit时，只能为1
//WordLen决定函数的功能，函数功能有写位，字节，字，双字。取值： 0x1：Bit  0x2：Byte  
// 0x4：Word  0x6:DW  0x8 : Real 0x1c : C区(16Bit)  0x1D：T区(16Bit)
//注意：读Word和DWord功能有问题，高位字节在前，低位字节在后（跟我们的程序反过来）
//*pUsrData表示数据缓冲区，写入PLC的数据存入该缓冲区

DBRead(int DBNumber, int Start, int Size, void *pUsrData);//函数说明:读V区的Byte值//DBNumber读V区识别号码，只有在对DB块使用时才有用，默认设置为0
//Start读PLC的起始地址
//Size读PLC的字节个数
//*pUsrData数据缓冲区，函数读到的数据存在这个缓冲区内
DBWrite(int DBNumber, int Start, int Size, void *pUsrData);    //函数说明:写V区的Byte值//DBNumber读V区识别号码，只有在对DB块使用时才有用，默认设置为0
//Start读PLC的起始地址
//Size读PLC的字节个数
//*pUsrData数据缓冲区，函数读到的数据存在这个缓冲区内
//area用于区分I、Q、M、DB区域，具体选择如下
areas = ADict({'PE': 0x81,  #input 输入区'PA': 0x82,  #output 输出区'MK': 0x83,  #bit memory 中间存储区（M区）'DB': 0x84,  #DB区'CT': 0x1C,  #counters'TM': 0x1D,  #Timers
})

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

1.与PLC建立连接

#include "snap7.h"TS7Client* client = new TS7Client;
char *Address = "192.168.1.10";
int Rack = 0;
int Slot = 1;
client->ConnectTo(Address, Rack, Slot);

2.读写PA区变量

int l_byData[1] = { 1 };
client->WriteArea(S7AreaPA, 0, 4, 1, S7WLBit, &l_byData); //PA区的0.4写入值1
client->ReadArea(S7AreaPA, 0, 4, 1, S7WLBit, &l_byData); //PA区的0.4读取值1

3.读写MK区变量

byte l_byData[4] = { 0 };
float l_fSpeed = 50;//字节转换
l_byData[3] = *((byte*)&l_fSpeed + 0);
l_byData[2] = *((byte*)&l_fSpeed + 1);
l_byData[1] = *((byte*)&l_fSpeed + 2);
l_byData[0] = *((byte*)&l_fSpeed + 3);client->WriteArea(S7AreaMK, 0, 4, 4, S7WLDWord, &l_byData); //写入值client->ReadArea(S7AreaMK, 0, 4, 4, S7WLDWord, &l_byData); //读取值
//转换
*((byte*)&l_fSpeed + 0) = l_byData[3];
*((byte*)&l_fSpeed + 1) = l_byData[2];
*((byte*)&l_fSpeed + 2) = l_byData[1];
*((byte*)&l_fSpeed + 3) = l_byData[0];

六.通讯程序示例

打包下载地址：https://download.csdn.net/download/qq_30150579/87382222

# cmakeList.txt
cmake_minimum_required(VERSION 3.5)project(snap7Test VERSION 0.1 LANGUAGES CXX)set(CMAKE_INCLUDE_CURRENT_DIR ON)
set(CMAKE_AUTOUIC ON)
set(CMAKE_AUTOMOC ON)
set(CMAKE_AUTORCC ON)
set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)find_package(QT NAMES Qt5 REQUIRED COMPONENTS Widgets)
find_package(Qt${QT_VERSION_MAJOR} REQUIRED COMPONENTS Widgets Gui)set(PROJECT_SOURCESmain.cppmainwindow.cppmainwindow.hmainwindow.uisnap7.cppsnap7.h
)add_executable(${PROJECT_NAME} ${PROJECT_SOURCES})target_link_libraries(${PROJECT_NAME} PRIVATE Qt${QT_VERSION_MAJOR}::Widgets Qt${QT_VERSION_MAJOR}::Gui)
target_link_libraries(${PROJECT_NAME} PRIVATE libsnap7.so)
//main.cpp
#include "mainwindow.h"#include <QApplication>int main(int argc, char *argv[])
{QApplication a(argc, argv);MainWindow w;w.show();return a.exec();
}
// mainwindow.h
#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H#include <QMainWindow>
#include "snap7.h"QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class MainWindow; }
QT_END_NAMESPACEclass MainWindow : public QMainWindow
{Q_OBJECTpublic:MainWindow(QWidget *parent = nullptr);~MainWindow();private:Ui::MainWindow *ui;TS7Client* client;char *Address;int Rack = 0;int Slot = 1;private slots:void on_ConnectpushButton_clicked();void on_DisconnectpushButton_clicked();void on_WritePApushButton_clicked();void on_ReadPApushButton_clicked();void on_WriteMKpushButton_clicked();void on_ReadMKpushButton_clicked();
};
#endif // MAINWINDOW_H
// mainwindow.cpp
#include "mainwindow.h"
#include "./ui_mainwindow.h"#include <QDebug>
#include <QMessageBox>
#include "snap7.h"MainWindow::MainWindow(QWidget *parent): QMainWindow(parent), ui(new Ui::MainWindow)
{ui->setupUi(this);client = new TS7Client;
}MainWindow::~MainWindow()
{delete ui;
}void MainWindow::on_ConnectpushButton_clicked()
{QByteArray ad(ui->lineEdit->text().toUtf8());Address = ad.data();Rack = ui->lineEdit_2->text().toInt();Slot = ui->lineEdit_3->text().toInt();int tmp = client->ConnectTo(Address, Rack, Slot);if(tmp==0){QMessageBox::information(this,tr("success"),tr("PLC连接成功"));}else{QMessageBox::critical(this,tr("error"),tr("PLC连接失败"));}
}void MainWindow::on_DisconnectpushButton_clicked()
{int tmp = client->Disconnect();if(tmp==0){QMessageBox::information(this,tr("success"),tr("PLC断开成功"));}else{QMessageBox::critical(this,tr("error"),tr("PLC断开失败"));}
}void MainWindow::on_WritePApushButton_clicked()
{int l_byData[1] = { ui->lineEdit_6->text().toInt() };int tmp = client->WriteArea(S7AreaPA, 0, ui->lineEdit_7->text().toInt(), 1, S7WLBit, &l_byData);if(tmp==0){QMessageBox::information(this,tr("success"),tr("写入成功"));}else{QMessageBox::critical(this,tr("error"),tr("写入失败"));}
}void MainWindow::on_ReadPApushButton_clicked()
{int l_byData[1] = { 0 };int tmp = client->ReadArea(S7AreaPA, 0, ui->lineEdit_7->text().toInt(), 1, S7WLBit, &l_byData);if(tmp==0){QMessageBox::information(this,tr("success"),tr("读取成功"));ui->lineEdit_8->setText(QString("%1").arg(l_byData[0]));}else{QMessageBox::critical(this,tr("error"),tr("读取失败"));}
}void MainWindow::on_WriteMKpushButton_clicked()
{byte l_byData[4] = { 0 };float l_fSpeed = ui->lineEdit_5->text().toFloat();l_byData[3] = *((byte*)&l_fSpeed + 0);l_byData[2] = *((byte*)&l_fSpeed + 1);l_byData[1] = *((byte*)&l_fSpeed + 2);l_byData[0] = *((byte*)&l_fSpeed + 3);int tmp = client->WriteArea(S7AreaMK, 0, ui->lineEdit_4->text().toInt(), 4, S7WLDWord, &l_byData);if(tmp==0){QMessageBox::information(this,tr("success"),tr("写入成功"));}else{QMessageBox::critical(this,tr("error"),tr("写入失败"));}
}void MainWindow::on_ReadMKpushButton_clicked()
{byte l_byData[20] = {0};float l_fSpeed = {0};int tmp = client->ReadArea(S7AreaMK, 0, ui->lineEdit_4->text().toInt(), 4, S7WLDWord, &l_byData);if(tmp==0){QMessageBox::information(this,tr("success"),tr("读取成功"));*((byte*)&l_fSpeed + 0) = l_byData[3];*((byte*)&l_fSpeed + 1) = l_byData[2];*((byte*)&l_fSpeed + 2) = l_byData[1];*((byte*)&l_fSpeed + 3) = l_byData[0];ui->lineEdit_9->setText(QString("%1").arg(l_fSpeed));}else{QMessageBox::critical(this,tr("error"),tr("读取失败"));}
}

在这里插入图片描述


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