ROS学习篇之通讯（五）-modbusTcp通讯

一.需求描述：

ros运行在工控机上，工控机作为上位机，PLC作为执行器，驱动伺服电机运行。
工控机与PLC的通讯通过ModbusTcp实现。

二.实现方案：

主要用到python的两个库：

1.pymodbus

用于读写通讯，交互信息

安装网址：https://pypi.org/project/pymodbus/
可以通过命令行：pip install pymodbus

说明文档： https://pymodbus.readthedocs.io/en/latest/index.html

2.pymodbusTcp

用于创建server, 开启服务。

安装网址：https://pypi.org/project/pyModbusTCP/
可以通过命令行：pip install pyModbusTCP

说明文档： https://pymodbustcp.readthedocs.io/en/latest/examples/server_change_log.html

三.具体代码

先运行开启服务端的代码，配置好自己的ip，再运行通讯的代码。（先联系上，再交流）

1.开启服务的代码

192.168.0.5开启服务端的ip，也就是本机的ip
plc需要和电脑通过网线连接，相互ping对方的ip均可以ping通，两者需要在同一个网段内。

#!/usr/bin/env python3

"""
An example of Modbus/TCP server with a change logger.

Run this as root to listen on TCP privileged ports (<= 1024).
"""

import argparse
import logging
from pyModbusTCP.server import ModbusServer, DataBank


class MyDataBank(DataBank):
    """A custom ModbusServerDataBank for override on_xxx_change methods."""

    def on_coils_change(self, address, from_value, to_value, srv_info):
        """Call by server when change occur on coils space."""
        msg = 'change in coil space [{0!r:^5} > {1!r:^5}] at @ 0x{2:04X} from ip: {3:<15}'
        msg = msg.format(from_value, to_value, address, srv_info.client.address)
        logging.info(msg)

    def on_holding_registers_change(self, address, from_value, to_value, srv_info):
        """Call by server when change occur on holding registers space."""
        msg = 'change in hreg space [{0!r:^5} > {1!r:^5}] at @ 0x{2:04X} from ip: {3:<15}'
        msg = msg.format(from_value, to_value, address, srv_info.client.address)
        logging.info(msg)


if __name__ == '__main__':
    # parse args
    parser = argparse.ArgumentParser()
    parser.add_argument('-H', '--host', type=str, default='localhost', help='Host (default: localhost)')
    parser.add_argument('-p', '--port', type=int, default=502, help='TCP port (default: 502)')
    args = parser.parse_args()
    # logging setup
    logging.basicConfig(format='%(asctime)s %(message)s', level=logging.INFO)
    # init modbus server and start it 
    server = ModbusServer(host="192.168.0.5", port=args.port, data_bank=MyDataBank())
    server.start()

2.交互信息的代码

192.168.0.5开启服务端的ip，也就是本机的ip
端口号默认为：502
可以通过 PLC poll 软件来调试；

from pymodbus.client.sync import ModbusTcpClient
from pymodbus.bit_read_message import ReadCoilsResponse
from pymodbus.register_read_message import ReadInputRegistersResponse
from pymodbus.exceptions import ConnectionException      # 连接失败，用于异常处理

host = '192.168.0.5'
port = 502
client = ModbusTcpClient(host,port)


# 写入线圈
client.write_coil(1, True)
client.write_coil(2, False)
client.write_coil(3, True)

# 读取线圈    注意对于离散量的读取，第二个参数cout是有坑的，必须为8的倍数个
result:ReadCoilsResponse = client.read_coils(address=1,cout=8)     # 从地址1开始读，读取8个线圈，一次读8的倍数个线圈，不设置为8的倍数可能会出现问题
print(result.isError())

# 不建议使用
print(result.getBit(7))            # 这里的参数address不是plc里的地址，而是python列表的address，

print('read_coils ')

# 建议使用
print(result.bits)        # 打印读取结果，一共8位
# 读取其中的位
print(                   
    result.bits[0],
    result.bits[1],
    result.bits[2]
    )         # 相当于result.getBit(0)


# 读取数字输入
result = client.read_discrete_inputs(address=10001,count=8)    # 从10001开始读，读取8位
print(result.bits)


# 读取模拟输入寄存器
input_register_result:ReadInputRegistersResponse = client.read_input_registers(1,count=8)
# print(f'is_error:{input_register_result.isError()}')
print('read_input_registers ')
print(input_register_result.registers)   
print(input_register_result.getRegister(0))   


# 读写保持寄存器
client.write_register(address=40001,value=100)
result:ReadInputRegistersResponse = client.read_holding_registers(address=40001,count=1)
print('read_holding_registers ')
print(result.registers)

＃　关闭连接
client.close()