Snap7 und die S7-1500: Warum der Zugriff scheitert

Die Entscheidung gehört deshalb an den Baustein, nicht an das Skript: Ein kleiner, eigens angelegter Schnittstellen-Baustein ohne Optimierung ist fast immer besser, als die Optimierung an einem gewachsenen Datenbaustein abzuwählen.

Wer nur das eine Häkchen setzt und einen Fehler bekommt, sucht ihn meist im Skript.

1. Einen eigenen Schnittstellen-Baustein anlegen

   TIA Portal

   Nicht die Optimierung am gewachsenen Datenbaustein abwählen, sondern einen kleinen, neuen Baustein ohne Optimierung anlegen, der nur die Werte enthält, die nach außen gehen. Der Rest des Programms bleibt unangetastet — und die 64-kB-Grenze ist bei einer Handvoll Werte kein Thema.

   Die Zykluskonsistenz, die das Protokoll nicht zusichert, stellt das Anwenderprogramm selbst her: Ein Zähler wird vor und nach dem Kopieren erhöht. Ungerade heißt „wird gerade beschrieben“.

   Der Kopierblock darf nicht in jedem Zyklus laufen, sondern in einem festen Raster, das deutlich über der Umlaufzeit zweier Lesezugriffe liegt — etwa aus einem Weckalarm-OB (OB30, 100 ms). Sonst hat sich der Zähler zwischen den beiden Lesezugriffen praktisch immer geändert, und das Skript verwirft jeden Satz.

   FC_Schnittstelle · Aufruf aus Weckalarm-OB (100 ms)SCL

   // Schnittstellen-DB "IF_Auswertung" — bewusst OHNE optimierten Bausteinzugriff.
   // Deklaration: Zaehler : Int (0.0) · Stueckzahl : DInt (2.0) ·
   //              Temperatur : Real (6.0) · Zustand : Int (10.0) — 12 Byte.
   // Reihenfolge und Typen sind der Vertrag mit dem Skript (Format ">hifh");
   // BOOL oder BYTE würden die Ausrichtung verschieben.
   // Er enthält nur die Werte, die nach außen gehen. Der gewachsene Rezept-DB
   // bleibt optimiert und unangetastet.
   //
   // Reihenfolge ist hier keine Kosmetik: Der Zähler klammert das Kopieren ein.
   
   "IF_Auswertung".Zaehler := "IF_Auswertung".Zaehler + 1;   // ungerade: in Arbeit
   
   "IF_Auswertung".Stueckzahl := #stueckzahl;
   "IF_Auswertung".Temperatur := #temperatur;
   "IF_Auswertung".Zustand    := #zustand;
   
   "IF_Auswertung".Zaehler := "IF_Auswertung".Zaehler + 1;   // gerade: gültig

   Der Zähler ist zugleich das Lebenszeichen: Steht er, steht die Steuerung — und das übergeordnete System merkt einen CPU-Stopp, statt eingefrorene Werte weiterzuverarbeiten.

2. Die Freigabe so eng wie möglich halten

   CPU-Eigenschaften

   Beide Schalter aus Hürde 2 sind nötig, aber sie sind nicht die einzige Stellschraube. Was zusätzlich geht und selten gemacht wird:

   • Die Steuerung in ein eigenes Netzsegment legen, statt die Freigabe im ganzen Werksnetz wirken zu lassen.
   • Den absolut adressierbaren Bestand klein halten: alle anderen Datenbausteine optimiert lassen, sodass nur der Schnittstellen-Baustein über eine DB-Nummer erreichbar ist. Merker, Ein- und Ausgänge bleiben mit der PUT/GET-Freigabe trotzdem lesbar und beschreibbar — deshalb ist die Freigabe ohne Netzsegmentierung nie eng.
   • Die Freigabe dokumentieren — mit Datum, Grund und dem Namen des Systems, das sie braucht. Sonst steht sie in fünf Jahren noch da, und niemand weiß, wofür.

3. Den Lesevorgang absichern

   Python

   Ein Lesevorgang ohne Konsistenzprüfung liefert irgendwann falsche Werte, ohne das zu melden. Die Prüfung kostet einen zweiten, sehr kurzen Lesezugriff. Bei Sätzen bis 512 Byte an einer S7-1500 genügt ein gerader Zähler im ersten Lesevorgang; der zweite Zugriff sichert größere Sätze und Altsteuerungen ab.

   lese_satz.pyPython

   """Werte aus einem Schnittstellen-DB der S7-1500 lesen — mit Konsistenzprüfung.
   
   Seit Version 3.0 ist python-snap7 reines Python: Es gibt keine Snap7-Bibliothek
   mehr, die irgendwo liegen müsste. Jede Anleitung, die das Kopieren einer
   Binärdatei in den Suchpfad beschreibt, ist überholt.
   """
   
   import struct
   
   import snap7
   
   DB_NUMMER = 100
   SATZ = ">hifh"                  # Zaehler(INT) Stueckzahl(DINT) Temperatur(REAL) Zustand(INT)
   LAENGE = struct.calcsize(SATZ)  # 12 Byte; nicht optimierte DBs liegen big-endian
   
   
   def lese_satz(client: snap7.Client, versuche: int = 3) -> dict[str, int | float]:
       """Liefert einen in sich stimmigen Datensatz oder wirft eine Ausnahme.
   
       Die Steuerung erhöht den Zähler vor und nach dem Kopieren. Ungerade heißt
       "wird gerade beschrieben"; ein zweimal gleicher gerader Wert heißt "die
       Werte gehören zusammen".
       """
       for _ in range(versuche):
           roh = client.db_read(DB_NUMMER, 0, LAENGE)
           zaehler, stueckzahl, temperatur, zustand = struct.unpack(SATZ, roh)
   
           if zaehler % 2:                                   # Steuerung schreibt gerade
               continue
   
           nachher = struct.unpack(">h", client.db_read(DB_NUMMER, 0, 2))[0]
           if nachher != zaehler:                            # dazwischen ein neuer Zyklus
               continue
   
           return {"stueckzahl": stueckzahl, "temperatur": temperatur, "zustand": zustand}
   
       raise RuntimeError("Kein stimmiger Satz — Leserate oder Zykluszeit prüfen")
   
   
   client = snap7.Client()
   client.set_connection_type(3)   # 1 = PG (Voreinstellung), 2 = OP/HMI, 3 = S7-Basis („sonstige")
   client.connect("192.168.0.10", rack=0, slot=1)
   
   try:
       print(lese_satz(client))
   finally:
       client.disconnect()         # Verbindungsressource der CPU wieder freigeben

   Geprüft gegen python-snap7 3.1.2 vom 10.08.2026. Der Verbindungstyp folgt der Kodierung im TSAP; die Voreinstellung 1 steht im Quelltext ausdrücklich für „PG" — also für eine der vier für das Programmiergerät reservierten Ressourcen der CPU. Achtung bei 3.0.0: Dort wurde der gesetzte Verbindungstyp beim Verbinden ignoriert und immer PG gemeldet — behoben ab 3.1.0. Version prüfen: snap7.__version__.

4. Den Dauerbetrieb einplanen

   Betrieb

   Ein Auswerteskript läuft Jahre, nicht Stunden. Was dafür geklärt sein muss:

   • Verbindung schließen. Ein abgestürztes Skript, das die Verbindung nicht abbaut, blockiert die Ressource bis zum Zeitablauf in der CPU.
   • Leserate begrenzen. Die Steuerung bearbeitet den Zugriff mit demselben Prozessor, der das Anwenderprogramm rechnet, und deckelt den Anteil der Kommunikation an der Zykluszeit („Zyklusbelastung durch Kommunikation“, Voreinstellung 50 %). Ein zu oft lesendes Skript verlängert den Zyklus bis zu dieser Grenze — und bremst darüber hinaus alle Dienste, die sich denselben Anteil teilen, HMI und OPC UA eingeschlossen.
   • Ausfall sichtbar machen. Wenn das Skript stirbt, muss das jemand merken — sonst fehlen im Nachweis Wochen, und niemand kann sagen, ab wann.

1. 2017 / 2025

   Snap7: Stand der C-Bibliothek

   C/C++

   Version 1.4.2 (2017) auf SourceForge; Mitte 2025 folgte 1.4.3 mit dem Umzug auf GitHub und kleinen Fehlerbehebungen. Am Protokoll hat sich nichts geändert — und es ist keine Anpassung an neuere Firmware-Stände, Sicherheitsmechanismen oder Protokollerweiterungen zu erwarten. Seit Juli 2026 ist zudem eine Schwachstelle in der PDU-Aushandlung der C-Bibliothek gemeldet (CVE-2026-16225, betroffen bis 1.4.3, Einstufung niedrig, Stand 30.08.2026 ungeprüft und ohne Korrekturversion) — ein Grund mehr, 2.x-Installationen mit Binärdatei nicht weiterzuziehen.

2. bis 02/2026

   python-snap7 2.x: Aufsatz auf die C-Bibliothek

   2.1.0

   Der Stand, den praktisch jede deutschsprachige Anleitung im Netz beschreibt — samt der Fehlersuche, wo die Bibliotheksdatei liegen muss.

3. 18.03.2026

   python-snap7 3.0: eigene Implementierung des Protokolls

   Bruch

   Keine plattformabhängigen Binärdateien mehr. Der Parameter für den Bibliothekspfad ist zwar noch da, wird aber laut Quelltext ignoriert — er steht nur noch für die Rückwärtskompatibilität.

4. 10.08.2026

   python-snap7 3.1.2: aktueller Stand

   geprüft

   Reines Python, ohne Binärdateien im Paket. Die seit 3.1 beworbene „symbolische Adressierung" (Tags) übersetzt nur Namen in absolute Adressen — an der Grenze zum optimierten Baustein ändert sie nichts. Alles in diesem Artikel Gezeigte ist gegen diesen Stand geprüft.

5. offen

   S7CommPlus: im Entwicklungszweig, nicht veröffentlicht

   unfertig

   Dort liegt — als Paket s7commplus, vom Projekt für eine Version 4.0 angekündigt — eine Implementierung des neueren Protokolls; der symbolische Zugriff auf optimierte Bausteine ist darin als experimentell gekennzeichnet. Im veröffentlichten Paket ist davon nichts enthalten. Wer heute plant, sollte nicht damit rechnen — aber die Entwicklung im Blick behalten.

Versionsstände und Daten aus den Paket-Metadaten und dem Quelltext des veröffentlichten Pakets, geprüft am 26.08.2026; Snap7-Stand 1.4.3 nach HISTORY.txt im GitHub-Repository davenardella/snap7 und Schwachstellenmeldung GHSA-cc6f-5g4h-cf75, geprüft am 30.08.2026.