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1.Modbus协议详解（工作原理、议源功能代码、议源Profibus、议源Modbus RTU、议源Modbus ASCII、议源Modbus TCP、议源触底反弹源码Modbus Plus）
2.python如何使用pymodbus库进行modbustcp通信?议源
3.QT+ModbusTCP 基于QTcpSocket纯手搓modbustcp协议
4.Python modbus_tk 库源码分析
5.使用树莓派和Python实现ModbusTCP通讯
6.零基础5分钟开发一个简单的ModBus TCP主站上位机（附源码）

Modbus协议详解（工作原理、功能代码、议源Profibus、议源Modbus RTU、议源Modbus ASCII、议源Modbus TCP、议源Modbus Plus）

       Modbus协议被誉为工业化网络的议源鼻祖。它能根据工业和商业需求轻松进行配置。议源鉴于其在多个领域的议源流行和广泛应用，本文将详细阐述Modbus通信、其功能代码、实现和应用。

       Modbus是什么？它是一种开放标准的RTU，众多组织和工程师将其应用于他们的设备中，而无需支付任何费用。Modbus被认为是应用最广泛的通信协议，通常用作连接工程电子设备的一种手段。

       具体来说，Modbus是一种用于通过串行线路或以太网连接在电子设备之间进行信息传输的通信协议。在开放标准条件下，任何人都可以实施。它可以用于连接使用SCADA中的RTU进行控制的电源域系统。

       Modbus的协议被明确定义为主从协议，这意味着主设备将控制一个或多个从设备。从设备不会主动接收数据，它需要等待被要求提供信息。主设备将信息写入从设备，然后将信息从寄存器读取到主设备。从寄存器的角度来看，注册地址始终存在。

       Modbus通信协议如何工作？由于这种开放标准的远程终端单元（RTU）采用主从方法来创建跨各种设备的通信，因此，采用RTU方案的任何类型的应用程序都将拥有一个Modbus主设备和至少一个从设备。从设备不会主动接收数据，它需要等待被要求提供信息。

       设备之间的音频片段源码主从通信通过串行总线或网络实现。在OSI模型中，Modbus位于第七层。这样做的目的是请求协议，然后交付功能代码提到的相应服务。这些Modbus RTU协议的功能代码是Modbus请求组件。

       为了开发Modbus应用数据单元，应发起设备事务。这是通知服务器处理指定类型操作的操作。由主设备发起的请求的设计由应用协议决定。然后功能码将被编码为8位，即1个字节。只有在1-范围内的功能代码才被认为是有效的，并且在这个-范围内留出用于异常响应。

       当有从主机到从机的请求/消息时，这意味着是功能代码字段通知服务器执行请求的操作。对于某些操作，也会有一些子功能代码。例如，主设备可以读取各种输入/输出集群的ON和OFF转换。

       它还可以读取或写入一组Modbus寄存器的信息。当主设备收到从设备的响应时，从设备使用功能代码字段来表示它是正常响应还是异常响应。从设备会在有正常响应的情况下对第一个功能码的请求产生共振。

       这就是Modbus通信协议的运作方式。

       功能代码

       Modbus协议识别多个功能代码以获得寄存器的可访问性。Modbus主要有四种不同的数据块，这里可能会出现寄存器编号或地址重叠的情况。因此，必须在需要地址和功能代码的地方定义准确的定义。

       下表清楚地总结了Modbus功能代码。这些代码只存在一个子类别。但是对于一些相应的应用程序，这些可能不会得到应用。

       Profibus与Modbus

       将Profibus和Modbus作为单独的应用程序进行比较，两者中的每一个都有多个优点和应用程序。

       Modbus具有结构简单、操作流线型、易于上手的协议。尽管协议本身和物理层的定义存在一些差异，但这会在多供应商操作中产生问题。而Profibus是sb翻转源码最复杂的协议，其构建是为了使整个行业自动化。它在具有调制解调器的多供应商功能中表现出色，并具有彻底的诊断功能。

       在智能设备以点对点方式与控制器连接时，或者存在一个远程位置时，Modbus最适合这种情况。在存在多个点，即多个供应商的情况下，Profibus是最好的。

       协议版本

       Modbus协议的变体有：

       Modbus RTU

       为了建立协议通信，它以二进制格式表示数据，主要用于串行通信。此版本中的消息按空闲时间段划分。RTU版本遵循的格式是循环冗余校验验证机制，这确保了数据的可靠性。

       Modbus ASCII

       为了建立协议通信，使用ASCII字符并且主要在串行通信中实现。此版本中的消息由冒号（:）和尾随换行符（/）分隔。ASCII版本遵循的格式是纵向冗余校验以验证机制。

       Modbus TCP

       此版本的Modbus用于通过TCP/IP网络通过端口链接进行通信。此变体不需要任何类型的校验和计算，因为较低级别本身提供了这一点。

       Modbus Plus

       这是施耐德电气的专利变体，与其他类型的变体相比，它支持各种主站之间的点对点类型的通信。它需要一个承诺的协处理器来管理快速HDLC，例如令牌变化。它使用1 Mbit/s的双绞线，并由放置在每个节点的变压器隔离组成。在Modbus+和计算机之间建立连接需要特定类型的硬件，例如ISA总线。

       Modbus应用

       主要应用有：

       用于医疗保健领域，用于分析自动温度水平

       交通行为分析

       在家庭自动化中实施以简化数据传输

       天然气、石油、地热、海德尔、风能和太阳能等行业

python如何使用pymodbus库进行modbustcp通信?

       pymodbus库为Python提供Modbus协议支持，包括Modbus TCP和Modbus RTU等多种通信方式。下面展示使用该库进行Modbus TCP通信的代码实例：

       首先导入库：

       from pymodbus.client.sync import ModbusTcpClient

       然后建立与服务器的连接：

       client = ModbusTcpClient('localhost', port=)

       使用connect()方法连接服务器。

       读取保持寄存器的值：

       result = client.read_holding_registers(0, 1, unit=1)

       打印读取到的值：

       print(result.registers)

       写入保持寄存器的值：

       result = client.write_registers(0, [, ], unit=1)

       打印写入操作结果：

       print(result)

       最后关闭连接：

       client.close()

       此代码中，利用ModbusTcpClient实例化客户端对象，scratch online源码并使用connect()连接Modbus TCP服务器。读取操作通过read_holding_registers()实现，写入操作则由write_registers()完成。记得关闭连接以释放资源。

       使用此库时，请注意Modbus协议的寄存器地址从0开始计数。在读取或写入寄存器值时，需指定确切的寄存器地址和数量。此外，应根据实际需求选择正确的读取和写入方法，如read_coils、read_discrete_inputs、read_input_registers、read_holding_registers和write_registers等。

QT+ModbusTCP 基于QTcpSocket纯手搓modbustcp协议

       一、编写缘由

       1.发现问题

       近期项目需将modbus RTU转换为TCP形式，于是对原有modbus通讯线程进行重构。起初使用Qt自带的QModbusTcpClient类，顺利重构线程并读取数据，但在发送写数据请求时，TCP连接会断开。经过多次尝试，排除从站问题，即便直接连接modbusslave也存在同样问题。

       2.查找问题

       为解决问题，自行编写了一个tcp server，抓取QModbusTcpClient写数据的报文，与modbuspoll上的对比，发现QT中的报文比modbuspoll上的多出一部分，推测是协议错误。

       3.解决策略

       既然QModbusTcpClient的协议存在问题，决定不使用它。因此，直接利用QTcpSocket手动编写一个ModbusTcp类。

       二、代码编写

       1.协议解析

       通过对比modbuspoll上的通信日志和网络上的modbustcp协议分析文章，研究出协议的标准格式。

       2.封装函数

       共封装了4个函数，分别是写单个线圈、写多个线圈、写单个保持寄存器、矩阵软件源码写多个保持寄存器。具体实现如下：

       四个函数中，除了写多个线圈存在问题外，其他均已验证，可正确写入。

       最后，将TCP作为一个子线程，线程初始化函数如下：

       三、源码下载

       模块下载

       四、最后的最后再吐槽一下QModbusTcpClient真的很糟糕，根本无法使用。另外，网上的QtModbusTCP资源都无法使用，只有和我一样纯手搓才能解决问题。

Python modbus_tk 库源码分析

       modbus_tcp 协议是工业项目中常用的设备数据交互协议，基于 TCP/IP 协议。协议涉及两个角色：client 和 server，或更准确地称为 master 和 slave。modbus_tk 库作为 Python 中著名且强大的 modbus 协议封装模块，其源码值得深入分析，尤其是在关注并发量等方面的需求时。深入研究 modbus_tk 库的源代码和实现逻辑，对在库的基础上进行更进一步的开发尤其重要。因此，本文旨在提供对 modbus_tk 库源码的深入解析，以供参考。

       实例化 TcpMaster 对象时，首先导入 TcpMaster 类，该类继承自 Master，但在实例化时并未执行任何操作。Master 的 `__init__()` 方法同样没有执行任何具体任务，这使得 TCP 链接在创建 TcpMaster 实例时并未立即建立。TCP 链接的建立在 `open()` 方法中实现，该方法由 TcpMaster 类执行。在 `open()` 方法中，自定义了超时时间，进一步保证了 TCP 连接的建立。

       在 TcpMaster 类的 `execute()` 方法中，核心逻辑在于建立 TCP 协议的解包和组包。在读写线圈或寄存器等操作时，都会调用 `execute()` 方法。详细分析了 `execute()` 方法的具体实现，包括通过注释掉的组包等过程代码，以及 `TcpMaster._make_query()` 方法的实现。`_make_query()` 方法封装了请求构建过程，包括生成事务号、构建请求包和发送请求。

       在请求构建完成后，`_send()` 方法负责通过 `select` 模块进行连接状态检测，确保发送数据前连接无异常。通过分析 `execute()` 方法的后续逻辑，我们能够看到一个完整的组包、发送数据及响应解析的源码流程。响应解析涉及 `TcpMaster.execute()` 方法中对 MBAP 和 PDU 的分离、解包及数据校验。

       在解析响应信息时，`TcpQuery().parse_response()` 方法解包并验证 MBAP 和 PDU，确保数据一致性。通过此过程，获取了整个数据体，完成了响应信息的解析。在 `execute()` 方法的后续部分，没有执行新的 I/O 操作，进一步简化了流程。

       为了保障线程安全，`threadsafe` 装饰器被添加在 `Master.execute()` 方法及 `TcpQuery._get_transaction_id()` 方法上。这一装饰器确保了跨线程间的同步，但可能引起资源竞争问题。在实际应用中，为了避免同一设备不能同时读写的情况，可以显式传递 `threadsafe=False` 关键字参数，并实现自定义锁机制。

       modbus_tk 模块提供了丰富的钩子函数，如 `call_hooks`，在数据传递生命周期中自动运行，实现特定功能的扩展。常见的钩子函数包括初始化、结束、请求处理等，这些功能的实现可以根据具体需求进行定制化。

使用树莓派和Python实现ModbusTCP通讯

       树莓派因其强大的性能和低廉的价格，成为物联网终端设备的理想选择。在工业现场中，Modbus是一种常见通讯方式。本文以Python语言和其库modbus_tk为例，演示如何在树莓派与电脑之间实现ModbusTCP通讯。通过更新python版本至3.6，并将开发平台迁移到树莓派，本文将详细说明过程。

       首先，构建系统环境。在Windows 专业版的台式机上安装Anaconda发行版的Python（3.6版本）。树莓派则使用官方Raspberry Pi系统，安装Python 3.7发行版。确保安装modbus_tk库，使用pip3（而非pip）安装modbus_tk到Python 3.7环境，以兼容树莓派的双版本Python。

       配置局域网环境，确保树莓派和台式机位于同一局域网内。假设树莓派的IP地址为..1.，开放端口用于ModbusTCP通讯（本例仅为示例）。在树莓派上安装并配置ufw防火墙，打开端口，便于通讯。

       接下来，编写树莓派的从机程序和台式机的主机程序。这些程序需依据modbus_tk库的API编写，实现设备数据的读取和发送。具体代码示例可参考链接：pan.baidu.com/s/ke9X1... 提取码：fv6q，获取完整代码。

       最后，整合modbus功能代码于defines.py文件中。这些代码定义了Modbus协议的相关参数和结构，如地址、功能码、数据类型等，是实现ModbusTCP通讯的核心部分。

       总结而言，本文通过详细指导，演示了如何在树莓派与电脑之间构建并实现ModbusTCP通讯环境。关键步骤包括系统环境的搭建、安装modbus_tk库、配置局域网环境、编写从机与主机程序，以及整合modbus功能代码。读者通过本指南，可以快速上手，实现树莓派与电脑之间的ModbusTCP通讯。

零基础5分钟开发一个简单的ModBus TCP主站上位机（附源码）

       在工业控制和现场数据采集领域，Modbus协议因其广泛的应用而备受青睐。本文将指导你在Visual Studio 环境下，使用C#和Winform框架，从零开始，仅用5分钟，开发一个简单的Modbus TCP主站上位机。首先，你需要下载并安装Visual Studio社区版，确保选择".NET桌面开发"等必要组件。

       安装完成后，新建一个Windows窗体应用项目，命名为"ModbusMaster"。接下来，安装Easy ModbusTcp库，它是基于.NET Framework的Modbus通信库，支持多种协议和编程语言，便于设备通信和数据采集。

       在代码编写部分，你需要设计界面，然后引入EasyModbus库，编写关键功能如连接设备、读写Modbus报文的函数。例如，`btn_connect_Click`方法用于连接设备，`SlaveCoilWrite`方法则负责单个或多个输出寄存器的写入操作。通过点击按钮，你可以控制设备的布尔状态。

Modbus TCP通信协议介绍及示例详解

       Modbus协议介绍及示例详解

       1、相关概念

       1.1 Modbus

       Modbus是一种广泛应用于工业自动化领域的通信协议，它提供了一种通用的语言，用于设备之间的主从式通信。Modbus协议因其简单性、开放性以及易于实现性而成为工业领域通信协议的业界标准之一。我们今天要介绍的是基于以太网TCP/IP应用层协议的Modbus TCP/IP。

       1.2 Modbus TCP

       Modbus TCP是Modbus协议在以太网上的实现形式，它保留了Modbus协议的核心功能和数据模型，并对其消息封装进行了调整以符合TCP/IP规范。

       1.3 存储区

       存储的数据类型分为布尔量和寄存器。

       1.3.1 布尔量

       例如水阀的开关状态、灯的开关状态等数据。

       1.3.2 寄存器

       例如流速、导电率、温湿度、空气浓度等数据。

       Modbus定义了四个存储区，分别是0、1、3、4，分别对应可读可写的布尔量、只读布尔量、只读寄存器、可读可写的寄存器。

       1.4 功能码

       Modbus定义了一系列功能码，用于表示主站请求从站执行的具体操作。

       1.5 协议报文

       Modbus TCP/IP报文被封装在一个标准的TCP数据段内，它提供了端到端的可靠传输。

       协议报文主要包括MBAP头、Modbus PDU两部分。MBAP头包含事务标识符、协议标识符、消息长度、设备地址等信息；Modbus PDU为原始Modbus协议的数据部分，包括功能码、数据地址和数据值。

       2、工具使用

       2.1 Modbus Slave

       通过软件连接并设置从站，新建不同存储区的窗口以准备模拟通信。

       2.2 Modbus Poll

       使用相同方法连接并新建窗口，实时读取从站数据。

       3、Java模拟主站

       3.1 使用modbus-master-tcp库

       modbus-master-tcp库基于Netty编写，支持异步与并发，可用于模拟主站与从站之间的通信。

       4、总结

       以上内容涵盖了Modbus通信协议的基本概念、协议报文结构、工具使用方法以及Java模拟主站的实现。更多关于Modbus的实际应用和代码示例可访问上海研博数据信息技术有限公司网站（yanboot.cn）进行查看。如果您有关于代码的问题，欢迎留言提问。关于后续内容，请关注公众号获取更多信息。

关于modbus tcp，通过modbus tcp协议给用户界面传数据

       int CModTCP::Modbust()

       {

       //创建本地套接字，Create()函数不带参数，默认创建流式套接字

       if(s.Create ()==FALSE)

       {

       AfxMessageBox("创建套接字失败！");

       return 1;

       }

       //发送连接请求

       //s_addr = inet_addr(ip_adrs); //连接ip地址

       if(s.Connect (strIp,)==FALSE)

       {

       AfxMessageBox("建立连接失败！");

        s.Close ();

       return 1;

       }

       //组织发送帧并发送

       BYTE sendBuf[];

       sendBuf[0]=0;//前两位为传输标志，2个字节，故占用数组的两个位置，

       sendBuf[1]=0;//标志某个Modbus询问/应答的传输，由客户端生成

       sendBuf[2]=0;//协议标志，两个字节，0为Modbus协议，1为UNI-TE协议

       sendBuf[3]=0;

       sendBuf[4]=0;//长度字段（前半部分字节）

       //sendBuf[5]=+atoi(argv[7])*2;//随后字节数

       sendBuf[5]=;//随后字节数

       sendBuf[6]=;//单元标志，定义连接目的节点的其他设备

       //atoi把字符型转化成整形

       //字符型为8位，整形为位

       sendBuf[7]=;//Modbus功能码，读/写寄存器操作。

       //sendBuf[8]=atoi(argv[4]) >> 8; //读取寄存器起始地址高字节

       sendBuf[8]=0; //读取寄存器起始地址高字节

       //sendBuf[9]=atoi(argv[4]) & 0xff; // 寄存器起始低地址

       sendBuf[9]= & 0xff; // 读寄存器起始低地址

       //sendBuf[]=atoi(argv[5]) >> 8; // 寄存器长度高位

        sendBuf[]=0; // 寄存器长度高位

       //sendBuf[]=atoi(argv[5]) & 0xff; // 寄存器长度低位

       sendBuf[]=& 0xff; // 寄存器长度低位 %MW-%MW 向上位机传递数据

       //sendBuf[]=atoi(argv[6]) >> 8;//写数据寄存器起始地址高字节

       sendBuf[]=0;//写数据寄存器起始地址高字节

       //sendBuf[]=atoi(argv[6]) & 0xff; //写数据寄存器起始地址低字节

       sendBuf[]= & 0xff; //写数据寄存器起始地址低字节

       //PLC中INT型占位数，即一个字两个字节。所以argv[7]中为写入的指令字

       //sendBuf[]=atoi(argv[7]) >> 8; //写数据长度字数的高字节（用于写的指令数）

       sendBuf[]=0; //写数据长度字数的高字节（用于写的指令数）

       //sendBuf[]=atoi(argv[7]) & 0xff; //写数据长度字数的低字节

       sendBuf[]=& 0xff; //写数据长度字数的低字节 从%MW-%MW

        //sendBuf[]=atoi(argv[7])*2 & 0xff; //数据长度字节数（B=2*用于写的指令数)

       sendBuf[]= & 0xff; //数据长度字节数（B=2*用于写的指令数)

       //for (int i = 0; i < (atoi(argv[7])*2)-1; i+=2)//用于写入的寄存器值

       for (int i = 0; i < ; i+=2)//用于写入的寄存器值(写INT型）。%MW为位的INT型

       {

       //sendBuf[i+] = atoi(argv[8+(i/2)])>> 8 ;//写的第一个字的高字节

       sendBuf[i+] = (argv[(i/2)]>> 8) & 0xff;//写的第一个字的高字节

       //sendBuf[i+] = atoi(argv[8+(i/2)])& 0xff;//写的第一个字的低字节

       sendBuf[i+] = argv[(i/2)]& 0xff;//写的第一个字的低字节

       }

       for (int i =0; i < ; i+=4)//用于写入的寄存器值(写DINT型）

       {

       //sendBuf[i+] = atoi(argv[8+(i/2)])>> 8 ;//写的第一个字的高字节

       sendBuf[i+] = argv[9+(i/4)]>> ;//写的第一个字的高字节

       //sendBuf[i+] = atoi(argv[8+(i/2)])& 0xff;//写的第一个字的最高8位

       sendBuf[i+] = (argv[9+(i/4)]>> )& 0xff;//写的第一个字的中高8位数

        sendBuf[i+] = (argv[9+(i/4)]>> 8)& 0xff;//写的第一个字的中低8位数

        sendBuf[i+] = argv[9+(i/4)]& 0xff;//写的第一个字的低8位数

       }

       int iSend=s.Send(sendBuf,,0);

       if(iSend==SOCKET_ERROR)

       {

       AfxMessageBox("发送数据失败!");

       s.Close ();

       return 1;

       }

       unsigned char Recv[];

        int iRecv=s.Receive (Recv,,0);

       if(iRecv<9)//8位数只到功能码处.byte 7:功能码。byte 8:字节数Byte Count(B=2*用于读的指令长度（argc[5]).byte 2-(B+1):寄存器值

       //如果小于9，即最多读到第8位，只有功能吗，而没有字节数

       {

       if(iRecv==0)

       {

       AfxMessageBox("意外的关闭远端的连接!");

       }

       else

       {

       AfxMessageBox("响应帧太短!");

       }

       }

       else

       {

       BYTE a=Recv[7]&0x;

       if(a!=0)

       {

       switch(a)

        {

       case 1:

       AfxMessageBox("非法的功能!");

       break;

       case 2:

       AfxMessageBox("非法的数据地址!");

       break;

       case 3:

       AfxMessageBox("非法的数据值!");

       break;

       case 4:

       AfxMessageBox("非法的响应长度!");

       break;

       case 5:

       AfxMessageBox("确认!");

       break;

       case 6:

       AfxMessageBox("从站设备忙!");

       break;

       case 8:

       AfxMessageBox("存储器奇偶校验错误!");

       break;

       case :

       AfxMessageBox("网管通路不可用!");

       break;

       case :

       AfxMessageBox("网关目标设备响应失败!");

       break;

       }

       }

       else

       {

       else if (iRecv != (9+2*atoi(argv[5]))

       //argv[5]为用于读的指令数，*2表示用于读的字节数

       {

       printf("不正确的响应大小!");

       }

       else//接受数据的处理

       {

       //int t = atoi(argv[4]); //读取数地址

       //int t = ; //读取数地址

       //for (int i=0;i<atoi(argv[5]);i++)

       for (int i=0;i<;i++)

       {

       receiv[i]= (Recv[9+i+i]<<8) + Recv[+i+i];

       }

       for (int i=0;i<6;i++)//argv[5]为用于读的指令数。读DINT型

       {

        receiv[+i] = (Recv[+4*i] <<) + (Recv[+4*i] <<)+ (Recv[+4*i]<<8)+ (Recv[+4*i]);

       }

       }

       }

       s.Close ();

       return 0;

       }

       }