modbus tcp 协议的仿真及pymodbus开发

1、Modbus协议

• Modbus协议操作四个对象

对象	含义
线圈	PCL的输出位，开关量，在Modbus中可读可写
离散量	PLC的输入位，开关量，在Modbus中只读
输入寄存器	PLC中只能从模拟量输入端改变的寄存器，在Modbus中只读
保存寄存器	PLC中用于输出模拟量信号的寄存器，在Modbuszhong可读可写

• Modbus 的功能码

功能码	含义
0x01	读线圈
0x05	写单个线圈
0x0F	写多个线圈
0x02	读离散量输入
0x04	读输入寄存器
0x03	读保持寄存器
0x06	写单个保持寄存器
0x10	写多个保持寄存器

2、Modbus Tcp 仿真实验

仿真使用的软件有：
Modbus Poll和Modbus Slave，激活教程在下载文件里面；
下载地址：
链接：https://pan.baidu.com/s/1E-UyaZ4AyVuuLuy7WDVjAA
提取码：vmuy

• modbus slave 从机寄存器配置

• 初始化解释
  03对应的输入寄存器
  

• 首先配置配置Modbus Tcp 协议和502端口

按F3,配置如下，点击ok;

• 配置寄存器
  按F8，
  
  按照以上配置完成如下：
  
  以上便是从机配置完成，下面配置主机。
• Modbus poll 主机配置
  初始换界面
  
• 首先配置Modbus Tcp协议、端口、Modbus slave IP地址

按F3

点击ok

• 配置功能码、寄存器编号、寄存器地址、寄存器数量
  按F8
  
  按照上图配置完成，大功告成。
  
• 演示
• 

点击ok

成功！！！！！！！！！！！！！！！！！！！

3 、使用pymodbus 类库读取Modbus Slave寄存器数据

功能码	含义	pymodbus 函数
0x01	读线圈	def read_coils(self, address, count=1, **kwargs):
0x05	写单个线圈	def write_coil(self, address, value, **kwargs):
0x0F	写多个线圈	def write_coils(self, address, values, **kwargs):
0x02	读离散量输入	def read_discrete_inputs(self, address, count=1, **kwargs):
0x04	读输入寄存器	def read_input_registers(self, address, count=1, **kwargs):
0x03	读保持寄存器	def read_holding_registers(self, address, count=1, **kwargs):
0x06	写单个保持寄存器	def write_register(self, address, value, **kwargs):
0x10	写多个保持寄存器	def write_registers(self, address, values, **kwargs):

DEMO
配置

"""
功能：读线圈
时间：2020/11
作者：吕布
邮箱：[email protected]
"""
from pymodbus.client.sync import ModbusTcpClient
import time
# 配置寄存器IP地址和端口号
client = ModbusTcpClient('Modbus slave IP', port=502, timeout=1)

# 配置 寄存器地址:0、寄存器数量:30、寄存器ID:2;功能码:0x01=read_coils:   操作对象：线圈
def DSY_read_coils():
    request1 = client.read_coils(0, 10, unit=2)
    result1 = request1.bits
    # print(result.bits[0])
    print(result1)
    #    print(result[0])
    time.sleep(1)
if __name__=="__main__":
	DSY_read_coils()

效果：

4 、modbus tcp数据报文结构

请求：00 00 00 00 00 06 09 03 00 00 00 01

响应：00 00 00 00 00 05 09 03 02 12 34

一次modbus tcp读取保持寄存器的通信分析(省略了ip/tcp头)：从左向右分析该数据报文：

请求：

00 00为此次通信事务处理标识符，一般每次通信之后将被要求加1以区别不同的通信数据报文;

00 00表示协议标识符，00 00为modbus协议;

00 06为数据长度，用来指示接下来数据的长度，单位字节;

09为设备地址，用以标识连接在串行线或者网络上的远程服务端的地址。以上七个字节也被称为modbus报文头；

03为功能码，此时代码03为读取保持寄存器数据；

00 00为起始地址；

00 01为寄存器数量，（word数量）。

响应：

00 00为此次通信事务处理标识符，应答报文要求与先前对应的请求保持一致;

00 00为协议标识符，与先前对应的请求保持一致;

00 05为数据长度，用来指示接下来数据的长度，单位字节;

09为设备地址，应答报文要求与先前对应的请求保持一致；

03为功能码，正常情况下应答报文要求与先前对应的请求保持一致，如果出错则返回80h+先前的功能码；

02指示接下来数据的字节长度;

12 34为被读取的保持寄存器中的数据值，即要求被读取的地址为00 00的保持寄存器中的数值为1234h。

以上是全部博客，谢谢。
需要全部代码的可以访问：地址