Qt下调用Snap7库与西门子PLC通信

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前言

本文主要讲述了在Qt下调用Snap7库与西门子PLC进行通信，在这里将Snap7的源码与动态库整合在一起封装了一个自己的Snap7Lib.pri子模块，方便在之后的工作中进行使用，也希望可以帮助到大家，如有错误之处，欢迎大家批评指正。

提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、Snap7源码下载

在这里我已经将需要的源码和库文件进行了整理，以及Snap7的参考手册pdf放在下文中的下载链接中。也可以在Snqp7的官网进行下载：
稳定版本snap7源码下载：snap7-full-1.4.2.7z
详情可见参考文章：C++[QT] 环境下使用Snap7与PLC通讯

二、Snap7的dll常用函数功能介绍

在这篇文章中有对Snap7库的常用函数进行了介绍，详情可见参考文章：C++（QT）调用snap7库连接西门子plc

三、Snap7Lib.pri模块的封装

pri模块化开发在Qt中是非常重要的，不仅可以使工程结构更加清晰，还能方便我们对这个子模块的复用，在其它的项目中需要实现类似的功能，直接在项目Pro文件中来包含这个pri文件就能实现调用：

#包含子模块
include (./Snap7Lib/Snap7Lib.pri)

在这里实现了一个Snap7Lib.pri的创建，下面是这个子模块的全部代码：
1.Snap7Lib.pri

HEADERS += \
    $$PWD/myts7client.h \
    $$PWD/snap7.h

SOURCES += \
    $$PWD/myts7client.cpp \
    $$PWD/snap7.cpp

LIBS += -L$$PWD/lib/ -lsnap7

2.myts7client.h

#ifndef MYTS7CLIENT_H
#define MYTS7CLIENT_H

#include <QTime>
#include <QDebug>
#include "snap7.h"

#define LOGDEBUG qDebug()<<QTime::currentTime().toString("[hh:mm:ss:zzz]")

class MyTS7Client
{
public:
    MyTS7Client();
    ~MyTS7Client();

    bool initConnect(QString ip);

    bool writeBool(int address,int offset,int bit,bool value);
    bool readBool(int address,int offset,int bit);
    void printByteBits(uchar byteValue);

    bool writeInt(int address,int offset,const QString &value);
    QString readInt(int address,int offset);

    bool writePlcData(int type,int address,int offset,const QString &value);
    QString readPlcData(int type,int address,int offset);

private:
    bool m_connectFlag;   //连接标志
    TS7Client *m_ts7Client;   //TS7Client对象

};

#endif // MYTS7CLIENT_H

3.myts7client.cpp

#include "myts7client.h"

MyTS7Client::MyTS7Client()
{
    m_connectFlag = false;
}

MyTS7Client::~MyTS7Client()
{

}

//初始化连接
bool MyTS7Client::initConnect(QString ip)
{
    //创建TS7Client对象
    m_ts7Client = new TS7Client();
    int rNum = m_ts7Client->ConnectTo(ip.toLocal8Bit().data(),0,1);
    if(rNum == 0)
    {
        LOGDEBUG<<"PLC连接成功!";
        m_connectFlag = true;
        return true;
    }
    else
    {
        LOGDEBUG<<"PLC连接失败!";
        m_connectFlag = false;
        return false;
    }
    return true;
}

//将bool类型数据写入指定偏移量的位
bool MyTS7Client::writeBool(int address,int offset,int bit,bool value)
{
    //是否连接
    if(!m_connectFlag)
    {
        LOGDEBUG<<"PLC未连接!";
        return false;
    }

    //验证偏移量和位号是否有效
    if(offset < 0 || offset > 3 || bit < 0 || bit > 7)
    {
        LOGDEBUG<<"无效的偏移量和位号!";
        return false;
    }

    //读取包含目标位的字节以保留其他位的值
    uchar byteValue;
    int result = m_ts7Client->DBRead(address,offset,1,&byteValue);
    if(result != 0)
    {
        //处理错误
        LOGDEBUG<<"读取DB"<<address<<"_"<<offset<<"."<<bit<<"失败!";
        return false;
    }
    //LOGDEBUG<<"byteValue1:"<<byteValue;

    //设置或清除目标位的值
    uchar bitMask = 1 << bit;
    if(value)
    {
        byteValue |= bitMask;   //设置目标位为1
    }
    else
    {
        byteValue &= ~bitMask;   //清除目标位
    }

    //将修改后的字节写回DB100
    result = m_ts7Client->DBWrite(address,offset,1,&byteValue);
    if(result != 0)
    {
        //处理错误
        LOGDEBUG<<"写入数据到DB"<<address<<"_"<<offset<<"."<<bit<<"失败!";
        return false;
    }
    LOGDEBUG<<"写入数据"<<value<<"到DB"<<address<<"_"<<offset<<"."<<bit<<"成功!";
    return true;
}

//从指定偏移量的位读取bool类型数据
bool MyTS7Client::readBool(int address,int offset,int bit)
{
    //是否连接
    if(!m_connectFlag)
    {
        LOGDEBUG<<"PLC未连接!";
        return false;
    }

    //验证偏移量和位号是否有效
    if(offset < 0 || offset > 3 || bit < 0 || bit > 7)
    {
        LOGDEBUG<<"无效的偏移量和位号!";
        return false;
    }

    //读取包含目标位的字节
    uchar byteValue;
    int result = m_ts7Client->DBRead(address,offset,1,&byteValue);
    if(result != 0)
    {
        //处理错误
        LOGDEBUG<<"读取DB"<<address<<"_"<<offset<<"."<<bit<<"失败!";
        return false;
    }
    //printByteBits(byteValue);

    //提取目标位的bool值
    uchar bitMask = 1 << bit;
    bool boolValue = (byteValue & bitMask) != 0;
    //LOGDEBUG<<"读取DB"<<address<<"_"<<offset<<"."<<bit<<"成功!   返回值为:"<<boolValue;
    return boolValue;
}

//打印字节各位的值
void MyTS7Client::printByteBits(uchar byteValue)
{
    for(int bitIndex = 0;bitIndex <8;++bitIndex)
    {
        //使用位操作符检查特定位的值
        bool bitValue = (byteValue & (1 << bitIndex)) != 0;

        //打印位的值
        LOGDEBUG<<"bit["<<bitIndex<<"]:"<<(bitValue ? "1" : "0");
    }
}

//将int类型数据写入指定偏移量
bool MyTS7Client::writeInt(int address,int offset,const QString &value)
{
    //是否连接
    if(!m_connectFlag)
    {
        LOGDEBUG<<"PLC未连接!";
        return false;
    }

    qint16 buff = value.toShort();
    QVector<char> buffToWrite(2);
    buffToWrite[0] = (buff >> 8) & 0xFF;   //高位字节
    buffToWrite[1] = buff & 0xFF;   //低位字节
    int rNum = m_ts7Client->DBWrite(address,offset,2,buffToWrite.data());
    if(rNum == 0)
    {
        //LOGDEBUG<<"写入DB"<<address<<"_"<<offset<<"成功!";
        return true;
    }
    else
    {
        LOGDEBUG<<"写入DB"<<address<<"_"<<offset<<"失败!   错误码:"<<rNum;
        return false;
    }
    return true;
}

//从指定偏移量读取int类型数据
QString MyTS7Client::readInt(int address,int offset)
{
    //是否连接
    if(!m_connectFlag)
    {
        LOGDEBUG<<"PLC未连接!";
        return "";
    }

    QString result;
    QVector<char> buff(2);
    int rNum = m_ts7Client->DBRead(address,offset,2,buff.data());
    if(rNum == 0)
    {
        qint16 resultValue = ((unsigned char)buff[0] << 8) | (unsigned char)buff[1];
        result = QString::number(resultValue);
        //LOGDEBUG<<"读取DB"<<address<<"_"<<offset<<"成功!   返回值为:"<<result;
    }
    else
    {
        LOGDEBUG<<"读取DB"<<address<<"_"<<offset<<"失败!   错误码:"<<rNum;
    }
    return result;
}

//写入数据到PLC
bool MyTS7Client::writePlcData(int type,int address,int offset,const QString &value)
{
    //是否连接
    if(!m_connectFlag)
    {
        LOGDEBUG<<"PLC未连接!";
        return false;
    }

    //1-int 2-string 3-float
    switch(type)
    {
    case 1:
    {
        qint16 buff = value.toShort();
        QVector<char> buffToWrite(2);
        buffToWrite[0] = (buff >> 8) & 0xFF;   //高位字节
        buffToWrite[1] = buff & 0xFF;   //低位字节
        int rNum = m_ts7Client->DBWrite(address,offset,2,buffToWrite.data());
        if(rNum == 0)
        {
            LOGDEBUG<<"写入数据:"<<value<<"成功!";
            return true;
        }
        else
        {
            LOGDEBUG<<"写入DB失败!返回错误码:"<<rNum;
        }
        break;
    }
    case 2:
    {
        QByteArray strBytes = value.toUtf8();   //转换为UTF-8编码的字节序列
        QByteArray byte;   //用来发送到PLC的数据
        byte.append(strBytes);   //字符串的内容
        if(byte.size() <= 0)
        {
            QByteArray byte(64,' ');   //创建一个包含64个空格字节的字节数组
            int rNum = m_ts7Client->DBWrite(address,offset,byte.size(),byte.data());   //写入PLC
            if(rNum == 0)
            {
                LOGDEBUG<<"写入数据:"<<value<<"成功!";
            }
            else
            {
                LOGDEBUG<<"写入DB失败!返回错误码:"<<rNum;
            }
        }
        else
        {
            int rNum = m_ts7Client->DBWrite(address,offset,byte.size(),byte.data());   //写入PLC
            if(rNum == 0)
            {
                LOGDEBUG<<"写入数据:"<<value<<"成功!";
            }
            else
            {
                LOGDEBUG<<"写入DB失败!返回错误码:"<<rNum;
            }
        }
        break;
    }
    case 3:
    {
        float floatValue = value.toFloat();
        quint32 iniValue;
        union
        {
            float floatVal;
            quint32 iniValue;
        }u;
        u.floatVal = floatValue;
        iniValue = u.iniValue;
        QVector<char> buffToWrite(4);
        buffToWrite[0] = (iniValue >> 24) & 0xFF;
        buffToWrite[1] = (iniValue >> 16) & 0xFF;
        buffToWrite[2] = (iniValue >> 8) & 0xFF;
        buffToWrite[3] = iniValue & 0xFF;
        int rNum = m_ts7Client->DBWrite(address,offset,4,buffToWrite.data());
        if(rNum == 0)
        {
            LOGDEBUG<<"写入数据:"<<value<<"成功!";
        }
        else
        {
            LOGDEBUG<<"写入DB失败!返回错误码:"<<rNum;
        }
        break;
    }
    default:
        LOGDEBUG<<"无效的数据类型!";
        return false;
    }
}

//从PLC读取数据
QString MyTS7Client::readPlcData(int type,int address,int offset)
{
    //是否连接
    if(!m_connectFlag)
    {
        LOGDEBUG<<"PLC未连接!";
        return "";
    }

    //1-int 2-string 3-float
    QString result;
    switch(type)
    {
    case 1:
    {
        QVector<char> buff(2);
        int rNum = m_ts7Client->DBRead(address,offset,2,buff.data());
        if(rNum == 0)
        {
            qint16 resultValue = ((unsigned char)buff[0] << 8) | (unsigned char)buff[1];
            //qint16 resultValue = ((unsigned char)buff[0]) | (unsigned char)buff[1] << 8;
            result = QString::number(resultValue);
            LOGDEBUG<<"读取成功,返回结果"<<result<<"   "<<resultValue;
        }
        else
        {
            LOGDEBUG<<"读取DB失败!返回错误码:"<<rNum;
        }
        break;
    }
    case 2:
    {
        QVector<char> buff(64);
        int rNum = m_ts7Client->DBRead(address,offset,64,buff.data());
        if(rNum == 0)
        {
            for(int i=0;i<buff.size();++i)
            {
                if(buff[i] == ' ')
                    break;
                result += buff[i];
            }
            LOGDEBUG<<"读取成功,返回结果"<<result;
        }
        else
        {
            LOGDEBUG<<"读取DB失败!返回错误码:"<<rNum;
        }
        break;
    }
    case 3:
    {
        QVector<char> buff(4);
        int rNum = m_ts7Client->DBRead(address,offset,4,buff.data());
        if(rNum == 0)
        {
            //qint32 iniValue = ((unsigned char)buff[0] << 24) | ((unsigned char)buff[1] << 16) |
            //                  ((unsigned char)buff[2] << 8) | (unsigned char)buff[3];
            qint32 iniValue = ((unsigned char)buff[0]) | ((unsigned char)buff[1] << 8) |
                              ((unsigned char)buff[2] << 16) | ((unsigned char)buff[3] << 24);
            union
            {
                quint32 intValue;
                float floatValue;
            }u;
            u.intValue = iniValue;
            float floatValue = u.floatValue;
            result = QString::number(floatValue);
            LOGDEBUG<<"读取成功,返回结果"<<result<<"   "<<floatValue;
        }
        else
        {
            LOGDEBUG<<"读取DB失败!返回错误码:"<<rNum;
        }
        break;
    }
    default:
        LOGDEBUG<<"无效的数据类型!";
    }
    return result;
}

4.文件夹结构
请添加图片描述

四、下载链接

我的压缩包内容如下：
请添加图片描述

Snap7源码和库文件的百度网盘链接：
提取码：

总结

我的文章一开始使用了参考文章中的部分代码，在实际测试过程中也是出现了读写失败等问题，所以在其基础上进行了修改优化，其中的读写bool和int类型数据是没有问题的，而float和string类型实际没有测试，这里无法得之其是否正确，文中代码仅供参考。

hello：
共同学习，共同进步，如果还有相关问题，可在评论区留言进行讨论。

参考博客：
C++[QT] 环境下使用Snap7与PLC通讯
C++（QT）调用snap7库连接西门子plc
Qt使用S7协议进行数据类型转换

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