Java实现ModBus的slave端（从机server端，发送数据）

什么是ModBus？如何学习ModBus？

       最近由于项目需要重新接触ModBus这个网络协议，ModBus这个协议的内容在网络上有很多，如果是刚接触这个协议的新手需要将这个协议的主要参数了解清楚，比如从机的IP地址和端口，从机的slaveid，功能码，寄存器地址等，了解清楚这些主要参数的作用后可以下载ModBus的模拟器进行测试，可以参考下面这篇文章学习模拟器的使用，点击访问。

       ModBus的模拟器分为Poll端和Slave端，Poll端相当于TCP中的客户端（Client），Slave端相当于服务端（Server），因此网络上也有人将ModBus分为Client端和Server端。对TCP了解的人应该知道服务端Server是根据客户端Client的请求进行发送数据（这里可能说的不是很专业），ModBus的Slave端也是根据Poll端的一些请求进行发送数据，但是它的命令格式有些不一样，根据功能码的不同而不同，我的下一篇博客会详细介绍。关于ModBus模拟器的下载可以百度进行搜索，这是官网地址，点击下载，另外也可以访问我的博客资源下载，博客资源下载。

Java实现ModBus从机Slave

       这篇博客的重点是介绍如何用Java实现modbus tcp从机通信，从机需要实现的功能是实时监听主机发送过来的命令，然后根据主机的命令进行对应的操作，如果是查询读命令，返回对应寄存器地址的值，如果是写命令，则修改对应寄存器地址的值。

       如果要通过自己个人的能力将这些通信机制利用Java来实现使很困难的，我查询了大量的资料和考察了很多不同的Java开源库，最后采用了jlibmodbus，之所以选择这个是因为它的doc文档写的很好，一些example写的很全，这里可以附上我在一个modbus的官方网站上找到该库网站，点击访问，它上面包含很多modbus的开源库，大家都可以进行下载使用，这里再附上我博客资源，点击下载jlibmodbus。

      下载jlibmodbus的jar包后在eclipse中将该包和相关依赖包导入到工程中，然后可以直接使用下面的代码了。

       导入的jlibmodbus和相关依赖包如下图。

        

Java源码

import java.net.InetAddress;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import com.intelligt.modbus.jlibmodbus.Modbus;
import com.intelligt.modbus.jlibmodbus.data.DataHolder;
import com.intelligt.modbus.jlibmodbus.data.ModbusCoils;
import com.intelligt.modbus.jlibmodbus.data.ModbusHoldingRegisters;
import com.intelligt.modbus.jlibmodbus.exception.IllegalDataAddressException;
import com.intelligt.modbus.jlibmodbus.exception.IllegalDataValueException;
import com.intelligt.modbus.jlibmodbus.slave.ModbusSlave;
import com.intelligt.modbus.jlibmodbus.slave.ModbusSlaveFactory;
import com.intelligt.modbus.jlibmodbus.tcp.TcpParameters;

public class ModBusSlaveTest {
        
	public static void main(String[] args) {
		try {
			// 设置从机TCP参数
			TcpParameters tcpParameters = new TcpParameters();

			// 设置TCP的ip地址
			InetAddress adress = InetAddress.getByName("127.0.0.1");

			// getLocalHost()返回的是本机地址
			// tcpParameters.setHost(InetAddress.getLocalHost());

			// 为从机TCP设置上述ip地址参数
			tcpParameters.setHost(adress);

			// 设置从机TCP的是否长连接，通俗点讲就是一直保持连接，一次连接完下次就不要在连接了
			tcpParameters.setKeepAlive(true);

			// 设置从机TCP的端口
			tcpParameters.setPort(Modbus.TCP_PORT);

			// 创建一个从机
			ModbusSlave slave = ModbusSlaveFactory.createModbusSlaveTCP(tcpParameters);
			// 设置控制台输出主机和从机命令交互日志
			Modbus.setLogLevel(Modbus.LogLevel.LEVEL_DEBUG);

			// 创建从机的寄存器
			MyOwnDataHolder dh = new MyOwnDataHolder();

			// 为从机寄存器添加监听事件，这里的监听事件主要是主机如果发送写命令修改从机则控制台输出
			dh.addEventListener(new ModbusEventListener() {
				@Override
				public void onWriteToSingleCoil(int address, boolean value) {
					System.out
							.print("onWriteToSingleCoil: address " + address + ", value " + value);
				}

				@Override
				public void onWriteToMultipleCoils(int address, int quantity, boolean[] values) {
					System.out.print("onWriteToMultipleCoils: address " + address + ", quantity "
							+ quantity);
				}

				@Override
				public void onWriteToSingleHoldingRegister(int address, int value) {
					System.out.print("onWriteToSingleHoldingRegister: address " + address
							+ ", value " + value);
				}

				@Override
				public void onWriteToMultipleHoldingRegisters(int address, int quantity,
						int[] values) {
					System.out.print("onWriteToMultipleHoldingRegisters: address " + address
							+ ", quantity " + quantity);
				}
			});

			// 为从机设置寄存器
			slave.setDataHolder(dh);
			// 设置从机的读超时时间，建议主机读的超时时间小于该值
			slave.setReadTimeout(1500);
			// 设置从机寄存器的03和04功能码对应的数值寄存器
			ModbusHoldingRegisters hr = new ModbusHoldingRegisters(10);
			// 修改数值寄存器对应位置的值，第一个参数代表寄存器地址，第二个代表修改的数值
			hr.set(0, 12345);
			// 设置从机寄存器的01和02功能码对应的位寄存器，即只有false和true值（或0和1）
			ModbusCoils mc = new ModbusCoils(16);
			// 设置对应位寄存器地址的位值
			mc.set(0, true);

			// 为从机设置04功能码对应的数值寄存器
			slave.getDataHolder().setInputRegisters(hr);
			// 为从机设置01功能码对应的数值寄存器
			slave.getDataHolder().setCoils(mc);
			// 为从机设置从机服务地址slaveid
			slave.setServerAddress(1);	
			// 开启从机监听事件，必须要这一句
			slave.listen();

			//这部分代码主要是设置Java虚拟机关闭的时候需要做的事情，即本程序关闭的时候需要做的事情，直接使用即可
			if (slave.isListening()) {
				Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread() {
					@Override
					public void run() {
						synchronized (slave) {
							slave.notifyAll();
						}
					}
				});

				synchronized (slave) {
					slave.wait();
				}

				/*
				 * using master-branch it should be #slave.close();
				 */
				slave.shutdown();
			}
		} catch (RuntimeException e) {
			throw e;
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

	// 监听接口
	public interface ModbusEventListener {
		void onWriteToSingleCoil(int address, boolean value);

		void onWriteToMultipleCoils(int address, int quantity, boolean[] values);

		void onWriteToSingleHoldingRegister(int address, int value);

		void onWriteToMultipleHoldingRegisters(int address, int quantity, int[] values);
	}

	// 寄存器类定义
	public static class MyOwnDataHolder extends DataHolder {

		final List modbusEventListenerList = new ArrayList();

		public MyOwnDataHolder() {
			// you can place the initialization code here
			/*
			 * something like that: setHoldingRegisters(new
			 * SimpleHoldingRegisters(10)); setCoils(new Coils(128)); ... etc.
			 */
		}

		public void addEventListener(ModbusEventListener listener) {
			modbusEventListenerList.add(listener);
		}

		public boolean removeEventListener(ModbusEventListener listener) {
			return modbusEventListenerList.remove(listener);
		}

		@Override
		public void writeHoldingRegister(int offset, int value) throws IllegalDataAddressException,
				IllegalDataValueException {
			for (ModbusEventListener l : modbusEventListenerList) {
				l.onWriteToSingleHoldingRegister(offset, value);
			}
			super.writeHoldingRegister(offset, value);
		}

		@Override
		public void writeHoldingRegisterRange(int offset, int[] range)
				throws IllegalDataAddressException, IllegalDataValueException {
			for (ModbusEventListener l : modbusEventListenerList) {
				l.onWriteToMultipleHoldingRegisters(offset, range.length, range);
			}
			super.writeHoldingRegisterRange(offset, range);
		}

		@Override
		public void writeCoil(int offset, boolean value) throws IllegalDataAddressException,
				IllegalDataValueException {
			for (ModbusEventListener l : modbusEventListenerList) {
				l.onWriteToSingleCoil(offset, value);
			}
			super.writeCoil(offset, value);
		}

		@Override
		public void writeCoilRange(int offset, boolean[] range) throws IllegalDataAddressException,
				IllegalDataValueException {
			for (ModbusEventListener l : modbusEventListenerList) {
				l.onWriteToMultipleCoils(offset, range.length, range);
			}
			super.writeCoilRange(offset, range);
		}
	}
}