Python培訓(xùn)教程：基于Python的ModbusTCP客戶端實(shí)現(xiàn)

Modbus協(xié)議是由Modicon公司（現(xiàn)在的施耐德電氣Schneider Electric）推出，主要建立在物理串口、以太網(wǎng)TCP/IP層之上，目前已經(jīng)成為工業(yè)領(lǐng)域通信協(xié)議的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)，廣泛應(yīng)用在工業(yè)電子設(shè)備之間的互聯(lián)。

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Modbus Poll和Modbus Slave是兩款非常流行的Modbus設(shè)備仿真軟件，支持Modbus RTU/ASCII和Modbus TCP/IP協(xié)議 ，經(jīng)常用于測(cè)試和調(diào)試Modbus設(shè)備，觀察Modbus通信過(guò)程中的各種報(bào)文。

當(dāng)用于支持Modbus RTU/ASCII協(xié)議時(shí)，ModbusPoll作為一個(gè)主站設(shè)備， ModbusSlave作為一個(gè)從站設(shè)備，從站設(shè)備接收主站設(shè)備的命令并返回?cái)?shù)據(jù)。而當(dāng)用于支持Modbus TCP/IP時(shí)，ModbusSlave作為一個(gè)服務(wù)器， ModbusPoll作為一個(gè)客戶端，服務(wù)器接收客戶端的命令并返回?cái)?shù)據(jù)。客戶端需要填寫(xiě)指定連接的遠(yuǎn)程服務(wù)器IP地址和端口號(hào)。

這里主要介紹下用Python實(shí)現(xiàn)ModbusTCP客戶端功能，同時(shí)使用ModbusSlave模擬一個(gè)服務(wù)器，用于互聯(lián)調(diào)試。

Python中提供了支持Modbus協(xié)議的第三方庫(kù)——modbus_tk，下載地址為：https://pypi.org/project/modbus_tk/。使用時(shí)需要先導(dǎo)入modbus_tk庫(kù)，然后簡(jiǎn)單地依照Modbus協(xié)議配置參數(shù)即可。當(dāng)實(shí)現(xiàn)客戶端功能時(shí)，需要配置如下參數(shù):

slave：Modbus從站ID地址 。

function_code：寄存器的功能碼，主要的寄存器功能碼如下所示：

starting_address：寄存器起始地址，從0開(kāi)始。

quantity_of_x：寄存器連續(xù)個(gè)數(shù)。

output_value:寫(xiě)命令時(shí)的數(shù)值。

Scan Rate：讀取數(shù)據(jù)的周期，程序中體現(xiàn)為執(zhí)行 execute()方法的周期。

如下例程實(shí)現(xiàn)了01和03兩條命令讀取服務(wù)器的數(shù)據(jù)，如下所示：

import modbus_tk.modbus_tcp as mt
import modbus_tk.defines as md
# 遠(yuǎn)程連接到服務(wù)器端
master = mt.TcpMaster("192.168.1.10", 502)
master.set_timeout(5.0)
# @slave=1 : identifier of the slave. from 1 to 247. 0為廣播所有的slave
# @function_code=READ_HOLDING_REGISTERS：功能碼
# @starting_address=1：開(kāi)始地址
# @quantity_of_x=3：寄存器/線圈的數(shù)量
# @output_value：一個(gè)整數(shù)或可迭代的值：1/[1,1,1,0,0,1]/xrange(12)
# @data_format
# @expected_length
Hold_value = master.execute(slave=1, function_code=md.READ_HOLDING_REGISTERS, starting_address=1, quantity_of_x=3, output_value=5)
Hold_value = master.execute(slave=1, function_code=md.READ_HOLDING_REGISTERS, starting_address=1, quantity_of_x=3, output_value=5)
Coils_value = master.execute(slave=1, function_code=md.READ_COILS, starting_address=1, quantity_of_x=3, output_value=5)
print(Hold_value) # 取到的寄存器的值格式為元組(55, 12, 44)
print(Hold_value) # 取到的寄存器的值格式為元組(1, 1, 1)

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