使用python制作MODBUS RTU主站调试工具（二）—— modbus_tk配置

本文是使用python制作MODBUS RTU主站调试工具（一）—— GUI编程 的后续。

OS：win10 x64 1909
开发工具：VS Code
Python 库：modbus_tk/serial

1 modbus_tk

modbus_tk是使用python实现的modbus协议栈，通过调用modbus_tk可以很方便的实现modbus通信。
在VS CODE中需要先通过pip安装modbus_tk库，其方法可参见:vscode 如何导入python库

modbus_tk支持以下功能码：

功能码	编号	含义
READ_COILS	H01	读线圈
READ_DISCRETE_INPUTS	H02	读离散输入
READ_HOLDING_REGISTERS	H03	读寄存器
READ_INPUT_REGISTERS	H04	读输入寄存器
WRITE_SINGLE_COIL	H05	写单一线圈
WRITE_SINGLE_REGISTER	H06	写单一寄存器
WRITE_MULTIPLE_COILS	H15	写多个线圈
WRITE_MULTIPLE_REGISTERS	H16	写多寄存器

python程序需要进行两部分配置：串口配置和modbus协议配置。

导入库和串口配置：

import serial
import modbus_tk
import modbus_tk.defines as cst
from modbus_tk import modbus_rtu

#设定串口为从站
master = modbus_rtu.RtuMaster(serial.Serial(port="COM1",
baudrate=9600, bytesize=8, parity='N', stopbits=1))  
master.set_timeout(5.0)

modbus协议配置（举例）：

#读线圈 01H 1站号 地址2 长度5 
out1 = master.execute(1, cst.READ_COILS, 2, 5) #长度指读取的寄存器数，寄存器从指定地址起连续读取
print(out1) #输出读取的结果

#读保持寄存器 01H 2站号 地址1 长度6 
out2 = master.execute(2, cst.READ_HOLDING_REGISTERS, 1, 6) 
print(out2) #输出读取的结果

#写单一线圈 05H 1站号 地址8 写入值1
master.execute(1, cst.WRITE_SINGLE_COIL, 8, output_value=1)

#写单一寄存器 06H 1站号 地址4 写入值500
master.execute(1, cst.WRITE_SINGLE_REGISTER, 4, output_value=500)

可参考：modbus_tk模块

2 软件模拟测试

2.1模拟软件

编写好程序后，需要进行测试，由于我并没有可以进行连接的modbus从站设备，因此采用软件模拟来测试代码的正确性。
modbus从站采用modbus slave模拟，并使用vspd虚拟串口工具建立主站和从站间的通讯。
配置方法可参考：Modbus测试工具ModbusPoll与Modbus Slave使用方法
另附modbus slave序列号：5A5742575C5D10

vspd虚拟串口工具
在vspd虚拟串口工具中需要创建新串口。串口都是成对创建的，也就是说由两个串口建立连接，而不是像PC同实机通讯那样经由一个串口建立通讯：

这里创建了COM1和COM2两个虚拟串口（左侧列表），COM1分配给主站（vs code），COM2分配给从站（modbus slave）：

串口编号旁中括号内为设置的连接参数，由VSPD读取与之连接的设备得到，COM1无显示是因为测试程序只执行一次便断开连接。

————

modbus slave
在modbus slave中需要配置的地方有两块：

1. 串口配置：
   

2. modbus协议配置：
   

2.2测试结果

配置好VSPD和modbus slave后，运行以下python代码：

import serial
import modbus_tk
import modbus_tk.defines as cst
from modbus_tk import modbus_rtu

#设定串口为从站
master = modbus_rtu.RtuMaster(serial.Serial(port="COM1",
baudrate=9600, bytesize=8, parity='N', stopbits=1))  
master.set_timeout(5.0)
             
master.execute(1, cst.WRITE_SINGLE_REGISTER, 7, output_value=500)

观察modbus slave窗口：

可看到主站成功向从站写入值。

下一步，就是将tkinter和modbus_tk联系在一起。