Java应用程序的MODBUS通讯
实验目的
JAVA应用程序通过MODBUS协议RTU模式读写设备
实验器材
西门子 s7-200 226cn PLC 的CPU一台；s7-200 编程电缆一条,这条电缆亦充当MODBUS的串行口上的连接线。编程电缆是USB接口的，由于此编程电缆的驱动程序安装后即模拟了一个虚拟的串行口COM3，因此可以借助此电缆充当实际的物理连接线路
开发环境
Jdk1.6 update 25; STEP 7-MicroWIN 4.0;西门子S7-200的MODBUS库
实验目标
读PLC的输入过程映像寄存器；写PLC的V存储区
JAVA应用程序第三方开发包
modbus4j
Java串行口编程开发包 RXTXcomm.jar
环境搭建
PLC充当从站，占用通讯口port0；JAVA应用程序充当主站，发起读写的请求并等待PLC的响应。示例程序里写十六进制数值31（即二进制 00110001）到保持寄存器上，
PLC的Q1显示的结果是：
Q1.0 亮
Q1.1 灭
Q1.2 灭
Q1.3 灭
Q1.4 亮
Q1.5 亮
Q1.6 灭
Q1.7 灭
PLC从站的编程目标：MODBUS协议上的保持寄存器里的一个字节输出到Q，以便通过PLC上的指示灯观察。
PLC上的梯形图
说明：
IB0上的值决定是否启用MODBUS
通讯波特率9600
从站地址是5
I和Q的最大访问个数是128
模拟量输入最大访问个数是32
保持寄存器可访问1000个字
VB1上的字节输出到Q1.0 ... Q1.7
JAVA应用程序
import com.serotonin.io.serial.*;
import com.serotonin.modbus4j.*;
import com.serotonin.modbus4j.exception.*;
import com.serotonin.modbus4j.msg.*;
import java.util.*;
final class HardneedlTest {
//MODBUS网络上从站地址
private final static int SLAVE_ADDRESS=5;
//串行口波特率
private final static int BAUD_RATE = 9600;
public static void main(String[] args) throws Exception {
SerialParameters serialParameters = new SerialParameters();
//设定MODBUS通讯的串行口
serialParameters.setCommPortId("COM3");
//设定成无奇偶校验
serialParameters.setParity(0);
//设定成数据位是8位
serialParameters.setDataBits(8);
//设定为1个停止位
serialParameters.setStopBits(1);
serialParameters.setPortOwnerName("Numb nuts");
//串行口上的波特率
serialParameters.setBaudRate(BAUD_RATE);
ModbusFactory modbusFactory = new ModbusFactory();
ModbusMaster master = modbusFactory.createRtuMaster(serialParameters);
try {
master.init();
readDiscreteInputTest(master,SLAVE_ADDRESS,0,8);
writeRegistersTest(master,SLAVE_ADDRESS, 0, new short[]{0x31,0xb,0xc,0xd,0xe,0x9, 0x8, 0x7, 0x6} );
readHoldingRegistersTest(master,SLAVE_ADDRESS,0,8);
}
finally {
master.destroy();
}
}
/**
* 读开关量型的输入信号
* @param master 主站
* @param slaveId 从站地址
* @param start 起始偏移量
* @param len 待读的开关量的个数
*/
private static void readDiscreteInputTest(ModbusMaster master, int slaveId, int start, int len) {
try {
ReadDiscreteInputsRequest request = new ReadDiscreteInputsRequest(slaveId, start, len);
ReadDiscreteInputsResponse response = (ReadDiscreteInputsResponse) master.send(request);
if (response.isException())
System.out.println("Exception response: message=" + response.getExceptionMessage());
else
System.out.println(Arrays.toString(response.getBooleanData()));
}
catch (ModbusTransportException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 读保持寄存器上的内容
* @param master 主站
* @param slaveId 从站地址
* @param start 起始地址的偏移量
* @param len 待读寄存器的个数
*/
private static void readHoldingRegistersTest(ModbusMaster master, int slaveId, int start, int len) {
try {
ReadHoldingRegistersRequest request = new ReadHoldingRegistersRequest(slaveId, start, len);
ReadHoldingRegistersResponse response = (ReadHoldingRegistersResponse) master.send(request);
if (response.isException())
System.out.println("Exception response: message=" + response.getExceptionMessage());
else
System.out.println(Arrays.toString(response.getShortData()));
}
catch (ModbusTransportException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 批量写数据到保持寄存器
* @param master 主站
* @param slaveId 从站地址
* @param start 起始地址的偏移量
* @param values 待写数据
*/
public static void writeRegistersTest(ModbusMaster master, int slaveId, int start, short[] values) {
try {
WriteRegistersRequest request = new WriteRegistersRequest(slaveId, start, values);
WriteRegistersResponse response = (WriteRegistersResponse) master.send(request);
if (response.isException())
System.out.println("Exception response: message=" + response.getExceptionMessage());
else
System.out.println("Success");
}
catch (ModbusTransportException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}