python使用Snap7读写西门子S7系列PLC

article/2025/7/16 19:14:57

python使用Snap7读写西门子S7系列PLC

1.简介

Snap7

  • Snap7是一个基于s7通信协议的开源软件包，作者是Davide Nardella，该软件包封装了S7通信的底层协议，可使用普通电脑通过编程与西门子S7系列PLC进行通信

  • Snap7三大对象组件：客户端，服务器，合作者。下面是三者关系，更详细介绍可看官网。本篇主要讲述的是Client模式，我们的pc机作为客户端，plc作为服务器。
    在这里插入图片描述

  • Snap7官网地址：http://snap7.sourceforge.net/

  • Snap7包支持西门子S7-200 SMART，S7-300/400系列，S7-1200/1500系列、另外LOGO! 0BA7/0BA8 PLC、 SINAMICS驱动器也有较好的支持

  • Snap7特点:

    • 基于以太网，网线连接

    • 跨平台，支持 Windows、 Linux、Mac等主流操作系统

      1. Windows系统包括目前主流的Win7/8/10 的32位或64位

      2. Linux系统包括: CentOs、 Debian、 RedHat、 Ubuntu等32位或64位系统

    • 提供多种语言的封装包：C#、VB、C/C++、 Python、java、 Delphi、 LabView等主流编程语言

    • 支持树莓派、 ARDUINO等嵌入式平台

  • python包源码地址：https://github.com/gijzelaerr/python-snap7

2.环境安装

Window

  1. pip install python-snap7（版本一直未更新）
  2. github源码包下载：https://github.com/gijzelaerr/python-snap7（这里会一直更新）
  3. 把snap7.dll和snap7.lib（注意区分32位和64位），设置到环境变量能找到的地址就行

Linux

  • 第一种方式

    1. sudo apt-get install python-pip3
    2. sudo pip3 install python-snap7

  • 第二种方式

    1. 通过以下命令下载snap7:

      git clone https://github.com/lizengjie/snap7-debian.git

    2. 编译：（arm_v7_linux不行就arm_v6_linux）

      cd snap7-debian/build/unix && sudo make -f arm_v7_linux.mk all

    3. 拷贝：

      sudo cp …/bin/arm_v7-linux/libsnap7.so /usr/lib/libsnap7.so
      sudo cp …/bin/arm_v7-linux/libsnap7.so /usr/local/lib/libsnap7.so

    4. sudo ldconfig

不同环境的拷贝文件我稍后放资源管理处

3.连接西门子plc

方法介绍

​ 在Client类里提供了主要5种设置连接plc函数

  • connect(ip, rack, slot)

    这是连接plc的唯一方法，参数ip是要连接的plcip地址，rack是机架号，slot卡槽号，不同的plc对应不同的机架和卡槽看下图对应

    plcrackslot
    s7-200smart01
    s7-30002
    s7-400/WIN AC见硬件组态见硬件组态
    s7-1200/150000/1

  • set_connection_params(ip, local_tsap, remote_tsap)

    这是设置远程本地TSAP和远程TSAP的函数，三个参数ip是plcIP地址，本地TSAP和远程TSAP是相对应的int类型，函数一般用于连接logo系列时使用，调用顺序在connect()之前调用

  • set_connection_type(connection_type）

这是用来设置连接属性的函数，connection_type参数范围如图：

connection_type值
PG1
OP2
S7-Basic3-10

此函数不是一定要调用，如果调用一定要在connect()函数之前调用设置，比如连接s7-200SMART就一定要调用此函数，参数一般设为3

  • disconnect() 和 destroy()

    这是断开客户端连接和销毁客户端连接，无需参数

  • 最后注意如果你set_connection_params()和set_connection_type()都要调用，一定要set_connection_type()在前set_connection_params()在后，因为顺序相反会对远程TASP造成影响。所以整体的顺序应该是

    set_connection_type(connection_type） #选用
set_connection_params(ip, local_tsap, remote_tsap)  #选用
connect(ip, rack, slot)
disconnect()
destroy()

连接plc

  1. 第一步首先实例化一个Client对象

    from snap7 import clientmy_plc = client.Client()

  2. 第二步调用connect()的方法

    from snap7 import clientmy_plc = client.Client()# my_plc.set_connection_type(3)  如果连接的是s7-200smart系列plc
# set_connection_params(ip, local_tsap, remote_tsap)  如果连接的是logo！系列plcmy_plc.connect(ip, rack, slot)
# ip是plcIP，rack是机架号，slot卡槽号，不同的plc对应不同的机架和卡槽看上边表格print(my_plc.get_connected())
# 判断连接成功可调用get_connected()：返回True就是成功，不成功直接报错。

  3. 第三步断开连接

    from snap7 import client
my_plc = client.Client()
my_plc.connect(ip, rack, slot)
my_plc.disconnect()
my_plc.destroy() # 不用了一定要断开销毁客户端

  • 代码示例

    from snap7 import clientdef connect_logo(ip: str, local_tsap: int, remote_tsap: int, rack: int, slot: int):"""连接logo系列:param ip: PLC/设备IPV4地址:param local_tsap: 本地tsap（PC tsap）:param remote_tsap: 远程tsap（PLC tsap）:param rack: 服务器上的机架:param slot: 服务器上的插槽"""# 初始化一个客户端my_plc = client.Client()# 设置内部（IP、LocalTSAP、RemoteTSAP）坐标。必须在connect（）之前调用此函数my_plc.set_connection_params(ip, local_tsap, remote_tsap)# 连接到S7服务器my_plc.connect(ip, rack, slot)return my_plcdef connect_200smart(ip: str, plc_model=3, rack=0, slot=1):"""连接s7-200smart系列:param ip: PLC/设备IPV4地址:param plc_model: 连接类型：1用于PG，2用于OP，3至10用于S7基本:param rack: 服务器上的机架:param slot: 服务器上的插槽"""# 初始化一个客户端my_plc = client.Client()# 设置连接资源类型，即客户端,连接到PLCmy_plc.set_connection_type(plc_model)# 连接到S7服务器my_plc.connect(ip, rack, slot)return my_plcdef connect_plc(ip: str, rack: int, slot: int):"""连接s7-1200/1500系列:param ip: PLC/设备IPV4地址:param rack: 服务器上的机架:param slot: 服务器上的插槽"""my_plc = client.Client()my_plc.connect(ip, rack, slot)return my_plc

4.读plc

方法介绍及示例

在Client类里提供了主要两种读plc的函数

  • read_area(area, dbnumber, start, size)

    这是读plc最最最重要的方法，功能强大，支持（I，Q，M，DB，V，CT，TM）多存储区读取数据

    ​ area：区地址类型（十六进制类型），如下图对应

    ​ dbnumber：地址编号（int），只适用于DB区和200samart的V区，其它区全默认0，V区只能填1

    ​ start：要读取数据的字节起始地址（int）

    ​ size：要读取的数据类型所占字节长度大小（int），如下字典对应

    IQMDB/VCTTM
    0x810x820x830x840x1C0x1D
    # 不同类型所占字节大小
TypeSize = {'int': 2,  # 有符号（-32768～32767）'bool': 1,  # bool值'dint': 4,  # 有符号 （-2147483648～2147483647）'word': 2,  # 无符号（0～65536）'real': 4,  # 有符号 float类型（这范围记不住了）'dword': 4,  # 无符号（0～4294967295）'char': 1,  # CHAR，ASCII字符集，占用1个字节内存，主要针对欧美国家（字符比较少）'string': 255,  # STRING，占用256个字节内存，ASCII字符串，由ASCII字符组成's5time': 2,'wchar': 2,  # WCHAR，Unicode字符集，占用2个字节内存，主要针对亚洲国家（字符比较多）'wstring': 512,  # WSTRING，默认占用512个字节内存（可变），Unicode字符串，由Unicode字符构成'dt': 4,  # DateTime 日期'usint': 1,  # 0～255'sint': 1,  # -128～127'uint': 2,  # 0～4294967295'udint': 4,  # 0～4294967295'lreal': 8,'time': 4,'d': 2,'tod': 4,  # TOD (TIME_OF_DAY)数据作为无符号双整数值存储，被解释为自指定日期的凌晨算起的毫秒数(凌晨 = 0ms)。必须指定小时(24 小时/天)、分钟和秒。可以选择指定小数秒格式。'dtl': 12,  # DTL(日期和时间长型)数据类型使用 12 个字节的结构保存日期和时间信息。可以在块的临时存储器或者 DB 中定义 DTL 数据。'date': 2,  # Date(16位日期值)、'ltod': 8
}

    return：函数最后返回的是一个字节数组，到这里大家不用自己用struct包去解，作者在uitl文件里为大家封装了取不同类型变量值的函数，下面我主要介绍两种，

    • bool：get_bool(_bytearray, byte_index, bool_index)

      ​ _bytearray：字节数组，就是你上面读到的字节数组

      ​ byte_index：字节索引，这里填0就可以，后面我会详细介绍byte_index和上面read_area()的参数start，size三者的关系，以及灵活应用

      ​ bool_index： bool值索引，其实就是位(bit)索引（0~7），因为1byte=8bit

    • real：get_real(_bytearray, byte_index)

      ​ 参数同上，大家可自己看源码，目前除了bool和string类型，其它都只要两个参数_bytearray和bool_index，有一些类型作者还没写，大家有用到可以自己解。

    """简单示例#1plc:    s7-1200变量地址：DB1.DBD36 (1是地址编号，36是起始值)类型：   real（float）
""" 
from snap7 import util, client
from snap7.snap7types import S7AreaDBmy_plc = client.Client()  # 实例化客户端
my_plc.connect('192.168.2.1', 0, 0)  # 连接s7-1200
byte_arrays = my_plc.read_area(S7AreaDB, 1, 36, 4)  # 读出变量的字节数组
value = util.get_real(byte_arrays, 0)  # 通过数据类型取值
my_plc.disconnect()  # 断开连接
my_plc.destroy()  # 销毁
print(value)--------------------------------------------------------------------------------------"""简单示例#2plc:    s7-200SMART变量地址：M1.0 (1是起始值，0是bool索引)类型：   bool
""" 
from snap7 import util, client
from snap7.snap7types import S7AreaMKmy_plc = client.Client()  # 实例化客户端
my_plc.set_connection_type(3)  # 设置连接资源类型
my_plc.connect('192.168.2.2', 0, 1)  # 连接s7-200SMART
byte_arrays = my_plc.read_area(S7AreaMK, 0, 1, 1)  # 读出变量的字节数组
value = util.get_bool(byte_arrays, 0, 0)  # 通过数据类型取值
my_plc.disconnect()  # 断开连接
my_plc.destroy()  # 销毁
print(value)

这里介绍一下start，size和byte_index之间关系以及如何应用，方便理解个人整理以下如图
在这里插入图片描述

注意多个变量的适用条件必须为同一地址（area），同一地址编号（dbnumber）。所以通过read_area函数可以一次读取同一地址编号上的所有变量

"""示例plc:    s7-1200变量地址：[DB4.DBX0.1， DB4.DBD36， DB4.DBW2 .....]类型：   [bool, float, word ......]
""" 
from snap7 import util, client
from snap7.snap7types import S7AreaDBmy_plc = client.Client()  
my_plc.connect('192.168.2.1', 0, 0)  byte_arrays = my_plc.read_area(S7AreaDB, 4, 0, 40)
# 这是所有db块，地址编号4的变量，套用图上公公式，最小的起始值是0，size是最大起始值加它类型所占的字节数就是36+float类型所占4个byte长度，所以size是40value1 = util.get_bool(byte_arrays, 0, 1) 
# DB4.DBX0.1是bool类型，byte_index = 起始值是0 - 最小的起始值0 = 0value2 = util.get_real(byte_arrays, 36)  
# DB4.DBD36是float类型，byte_index = 起始值是36 - 最小的起始值0 = 36value3 = util.get_word(byte_arrays, 2) 
# DB4.DBW2是word类型，byte_index = 起始值是2 - 最小的起始值0 = 2my_plc.disconnect() 
my_plc.destroy()  
print(value1, value2, value3)

  • read_multi_vars(items)

    这是可以一次读取<=19个不同地址类型的变量，由于pdu大小限制一次性读取不能超过19个变量

    items参数是一个由S7DataItem实例对象组成的列表

    下面我用作者写的一个示例给大家介绍一下

    import ctypes
import snap7
from snap7.common import check_error
from snap7.types import S7DataItem, S7AreaDB, S7WLByteclient = snap7.client.Client()
client.connect('10.100.5.2', 0, 2)data_items = (S7DataItem * 3)()  # 注意就是这里数字不能大于19data_items[0].Area = ctypes.c_int32(S7AreaDB)  # 地址类型
data_items[0].WordLen = ctypes.c_int32(S7WLByte)  # 这里的WordLen除了读TM和CT地址时其它地址统一用字节（S7WLByte）。不要用S7WLBit，用位去读需要换算，不嫌麻烦你可以试试
data_items[0].Result = ctypes.c_int32(0)  # result用不到写0就可以
data_items[0].DBNumber = ctypes.c_int32(200)  # 地址编号
data_items[0].Start = ctypes.c_int32(16)  # 变量起始字节地址
data_items[0].Amount = ctypes.c_int32(4)  # 字节长度data_items[1].Area = ctypes.c_int32(S7AreaDB)
data_items[1].WordLen = ctypes.c_int32(S7WLByte)
data_items[1].Result = ctypes.c_int32(0)
data_items[1].DBNumber = ctypes.c_int32(200)
data_items[1].Start = ctypes.c_int32(12)
data_items[1].Amount = ctypes.c_int32(4)  # reading a REAL, 4 bytesdata_items[2].Area = ctypes.c_int32(S7AreaDB)
data_items[2].WordLen = ctypes.c_int32(S7WLByte)
data_items[2].Result = ctypes.c_int32(0)
data_items[2].DBNumber = ctypes.c_int32(200)
data_items[2].Start = ctypes.c_int32(2)
data_items[2].Amount = ctypes.c_int32(2)  # reading an INT, 2 bytes# create buffers to receive the data
# use the Amount attribute on each item to size the buffer
for di in data_items:# create the bufferbuffer = ctypes.create_string_buffer(di.Amount)# cast the pointer to the buffer to the required typepBuffer = ctypes.cast(ctypes.pointer(buffer), ctypes.POINTER(ctypes.c_uint8))di.pData = pBufferfor di in data_items:check_error(di.Result)result, data_items = client.read_multi_vars(data_items)result_values = []
# function to cast bytes to match data_types[] above
byte_to_value = [snap7.util.get_real, snap7.util.get_real, snap7.util.get_int]# unpack and test the result of each read
for i in range(0, len(data_items)):btv = byte_to_value[i]di = data_items[i]value = btv(di.pData, 0)result_values.append(value)
print(result_values)client.disconnect()
client.destroy()

5.写plc

方法介绍及示例

对变量赋值同样也介绍两种方法

  • write_area(area, dbnumber, start, data)

要想对变量赋值，必须先读取变量数组，然后在把要写入的值设置到缓存，最后在写到plc。

三步顺序：

​ 第一步：byte_arrays = read_area() 或 byte_arrays = bytearray(变量类型所占字节大小)

​ 这个不介绍了不懂看上面读plc方法介绍

​ 第二步：在snap7.util里作者同样封装了不同类型变量更改字节数组的方法，这里拿bool类型描述一下，因为 其他类型参数基本都一样，大家可看源码

​ set_bool(_bytearray, byte_index, bool_index, value)

​ _bytearray：字节数组

​ byte_index：字节索引

​ bool_index：位索引

​ value：要写入的值（注意必须与要赋值的变量类型一致）

​ 第三步：在通过write_area()函数把值写进plc

​ write_area(area, dbnumber, start, data)

​ area：地址类型

​ dbnumber： 地址编号

​ start：字节起始值

​ data： 字节数组（就是你第一步读出来的字节数组）

"""简单示例#1plc:    s7-200SMART变量地址：M1.0 (1是起始值，0是bool索引)类型：   bool
"""
from snap7 import util, client
from snap7.snap7types import S7AreaMKmy_plc = client.Client()
my_plc.set_connection_type(3)
my_plc.connect('192.168.2.101', 0, 1)
byte_arrays = my_plc.read_area(S7AreaMK, 0, 1, 1)
print('赋值前', util.get_bool(byte_arrays, 0, 0))
util.set_bool(byte_arrays, 0, 0, 1)
my_plc.write_area(S7AreaMK, 0, 1, byte_arrays)
print('赋值后', util.get_bool(byte_arrays, 0, 0))
my_plc.disconnect()
my_plc.destroy()-----------------------------------------------------------------------------------------"""简单示例#2plc:    s7-1200变量地址：Q1.2 (1是起始值，2是bool索引)类型：   bool
""" 
from snap7 import util, client
from snap7.snap7types import S7AreaPAmy_plc = client.Client()  
my_plc.connect('192.168.2.1', 0, 1)  
byte_arrays = my_plc.read_area(S7AreaPA, 0, 1, 1)  
print('赋值前', util.get_bool(byte_arrays, 0, 2))
util.set_bool(byte_arrays, 0, 2, 1)  
my_plc.write_area(S7AreaPA, 0, 1, byte_arrays)
print('赋值后', util.get_bool(byte_arrays, 0, 2))
my_plc.disconnect()  
my_plc.destroy()

同读的思维一样，我们这里也可以一次为同一地址，同一地址编号所有变量赋值

"""示例plc:    s7-200SMART变量地址：V100.0  VD104类型：   bool    real
"""
from snap7 import util, client
from snap7.snap7types import S7AreaDBmy_plc = client.Client()
my_plc.set_connection_type(3)
my_plc.connect('192.168.2.101', 0, 1)
byte_arrays = my_plc.read_area(S7AreaDB, 1, 0, 108)
print('赋值前', util.get_bool(byte_arrays, 100, 0), '赋值前', util.get_real(byte_arrays, 104))
util.set_bool(byte_arrays, 100, 0, 1)
util.set_real(byte_arrays, 104, 999.99)
my_plc.write_area(S7AreaDB, 1, 0, byte_arrays)
print('赋值后', util.get_bool(byte_arrays, 100, 0), '赋值后', util.get_real(byte_arrays, 104))
my_plc.disconnect()
my_plc.destroy()
  • write_multi_vars(items)

这同样也是一个可以一次为多个不同地址变量赋值的函数（同样不能大于19个）

还是用作者的例子（参数用法大同小异）

import ctypes
import snap7
from snap7.types import S7WLByte, S7DataItem, S7WLWord, S7WLReal, S7WLTimer
from snap7.types import areas, wordlen_to_ctypes
from snap7.util import set_int, set_real, set_word, get_int, get_real, get_s5timeclient = snap7.client.Client()
client.connect('192.168.100.100', 0, 2)items = []def set_data_item(area, word_len, db_number: int, start: int, amount: int, data: bytearray) -> S7DataItem:item = S7DataItem()item.Area = ctypes.c_int32(area)item.WordLen = ctypes.c_int32(word_len)item.DBNumber = ctypes.c_int32(db_number)item.Start = ctypes.c_int32(start)item.Amount = ctypes.c_int32(amount)array_class = ctypes.c_uint8 * len(data)cdata = array_class.from_buffer_copy(data)item.pData = ctypes.cast(cdata, ctypes.POINTER(array_class)).contentsreturn itemint_values = [10, 20, 30, 40]
ints = bytearray(len(int_values) * 2)
for i, value in enumerate(int_values):set_int(ints, i * 2, value)real = bytearray(4)
set_real(real, 0, 42.5)counters = 0x2999.to_bytes(2, 'big') + 0x1111.to_bytes(2, 'big')item1 = set_data_item(area=areas.DB, word_len=S7WLWord, db_number=1, start=0, amount=4, data=ints)
item2 = set_data_item(area=areas.DB, word_len=S7WLReal, db_number=1, start=8, amount=1, data=real)
item3 = set_data_item(area=areas.TM, word_len=S7WLTimer, db_number=0, start=2, amount=2, data=counters)items.append(item1)
items.append(item2)
items.append(item3)client.write_multi_vars(items)db_int = client.db_read(1, 0, 8)
db_real = client.db_read(1, 8, 12)
db_counters = client.ct_read(2, 2)print(f'int values: {[get_int(db_int, i * 2) for i in range(4)]}')
print(f'real value: {get_real(db_real, 0)}')
print(f'counters: {get_s5time(counters, 0)}, {get_s5time(counters, 2)}')

6.总结

不总了，有问题大家随时交流


http://chatgpt.dhexx.cn/article/rSBF1Lbh.shtml

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Python使用python-snap7实现西门子PLC通讯

Python使用python-snap7实现西门子PLC通讯

Python简介 Python是开源的高级编程语言之一&#xff0c;广泛应用于人工智能、数据分析、爬虫等领域。由于它拥有大量的开源库和标准库&#xff0c;以及简单且贴近自然语言的语法&#xff0c;所以即便是从未接触过编程的人&#xff0c;也能快速上手。2021年10月&#xff0c;Py…
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手把手教你强化学习 (三)马尔可夫决策过程与贝尔曼方程

手把手教你强化学习 (三)马尔可夫决策过程与贝尔曼方程

马尔可夫决策过程 (Markov Decision Process&#xff0c;MDP)是序贯决策(sequential decision)的数学模型&#xff0c;一般用于具备马尔可夫性的环境中。最早的研究可以追溯到最优控制 (optimal control)问题上&#xff0c;1957年&#xff0c;美国学者Richard Bellman通过离散随…
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数学建模，8月学习感想

数学建模，8月学习感想

数学建模概览 Matlab入门常用的操作指令数据类型 建模流程分析问题建立模型&求解模型数据建模技术优化技术连续模型求解评价模型求解机理建模方法 撰写论文前情提示正文部分配套说明排版工具 写在最后 长文预警&#xff01;&#xff01;&#xff01; Matlab入门 Matlab可谓…
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「从零入门数据分析」01_ 数据分析概述

「从零入门数据分析」01_ 数据分析概述

作者 | gongyouliu 编辑 | auroral-L 本篇文章共8628字&#xff0c;预计阅读时间35分钟。 大家好&#xff0c;我是强哥。一个热爱暴走、读书、写作的人&#xff01; 本章目录 一、数据分析的发展简史 二、数据分析的应用场景 三、常用的数据分析工具与技术 四、数据分析的思维…
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数学建模心得分享(校赛)——2021.6.7

数学建模心得分享(校赛)——2021.6.7

一、个人感受 总结为&#xff1a;找队友->讲方法->找知识->善讨论->勤实践 基础能力(个人见解)&#xff1a; 第一次比赛完&#xff0c;还有这刚刚实习完的余温&#xff0c;工作中的思维的惯性还时刻在影响着我&#xff0c;身边的人几乎都为了自己的生活而奋斗。有幸…
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matlab在管理学中的应用简述【一】

matlab在管理学中的应用简述【一】

1、问题研究与描述 1.1 问题与模型 &#xff08;1&#xff09;问题 问题与人们的日常生活和工作有着密切的联系&#xff0c;人们每天都要面对各种各样的问题需要处理和解决。 如&#xff1a;资源配置问题&#xff0c;救灾抢险问题&#xff0c;时间安排问题&#xff0c;生产组…
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大数据和人工智能属于什么专业 - 学大数据和人工智能出来做什么

大数据和人工智能属于什么专业 - 学大数据和人工智能出来做什么

人工智能专业主要从事什么工作&#xff1f; 1、算法工程师。进行人工智能相关前沿算法的研究&#xff0c;包括机器学习、知识应用、智能决策等技术的应用。以机器学习的过程为例&#xff0c;涉及到数据收集、数据整理、算法设计、算法训练、算法验证、算法应用等步骤&#xff0…
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方差分析 anova一般指方差分析

方差分析 anova一般指方差分析

方差分析(Analysis of Variance，简称ANOVA)，又称“ 变异数分析”或“F检验”，是R.A.Fisher发明的，用于两个及两个以上 样本均数差别的 显著性检验。 由于各种因素的影响，研究所得的数据呈现波动状。造成波动的原因可分成两类，一是不可控的随机因素，另一是研究中施加的对…
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继续无题

继续无题

企业分为&#xff1a;决策层、管理层、执行层。 所以企业也会有&#xff1a;决策软件、管理软件、执行软件。 &#xff08;1&#xff09; 啥叫分析&#xff1f;分析就是根据现状&#xff0c;思考原因&#xff0c;这就是典型的归因&#xff1a;从现在往过去捋&#xff0c;这就叫…
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