python modbus_tk库学习记录

最新推荐文章于 2024-05-14 17:39:17 发布

iteye_6233

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文章标签： python 开发工具嵌入式

本文介绍Modbus协议在Python中的应用，重点讲解了modbus_tk库的使用方法及modbusmaster客户端如何通过TCP连接远程slave服务器请求数据。同时列举了支持的modbus功能代码和异常代码。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

注：目前的开发只涉及 modbus master即 client端的开发，未涉及 slave端服务器的开发，slave服务器的设计，一般开发嵌入式设备作为数据采集器的时候用到，市面上有现成的slave数据采集器使用。

python封装的modbus库有这几个：

modbus_tk ：完整modbus协议栈的实现，支持modbus tcp/RTU｛1.提供slave模拟器，即模拟modbus server:502), web-based hmi master支持｝

pymodbus：使用twisted实现的modbus完整协议（支持异步通讯）

MinimalModbus ：只支持modbus rtu

使用modbus tcp模式通讯是推荐modbus_tk库

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modbus master 为client，连接远程的slave来请求采集到的数据。

modbus slave 为 server ，监听502端口，一般slave为plc，plc为嵌入式设备从modbus网络上采集数据。master发送modbus协议数据请求salve获取数据。

1.连接到远程的slave(即modbus server的502端口服务器)

master = modbus_tcp.TcpMaster("192.168.2.20",502)

master.set_timeout(5.0)

2.进行调用modbus_tk库的接口，向slave请求采集的数据

类TcpMaster下有如下接口：

set_timeout(秒)

_send(modbus请求) modbus请求，即：需要自己封装modbus协议头和请求命令

_recv() 返回modbus协议数据

open()

close()

execute(slave,功能代码,开始地址,quantity_of_x=0,output_value=0,data_format="",指定长度=-1)//execute为线程安全函数

使用例子：

import modbus_tk.defines as de

master.execute(slave_id=1,de.READ_HOLDING_REGISTERS,100,3)

slave_id:1

slave_id : identifier of the slave. from 1 to 247. 0为广播所有的slave

功能代码:de.READ_HOLDING_REGISTE 定义见：defines.py

开始地址为: 100

quantity_of_x = 3 （寄存器或者线圈的数量）

output_value: (一个整数或者可迭代的值) 如：

output_value = 1或 54 或 output_value=[1,1,0,1,1,0,1,1] 或者 output_value = xrange(12)

返回的一个元祖类型的数据,返回的元祖取决于查询的功能码，参考详细的modbus协议说明书来构造data_format

modbus 功能代码： defines.py

#modbus 异常代码

ILLEGAL_FUNCTION = 1 功能代码不合法
ILLEGAL_DATA_ADDRESS = 2 数据地址不合法
ILLEGAL_DATA_VALUE = 3 数据值不合法
SLAVE_DEVICE_FAILURE = 4 slave设备失败
COMMAND_ACKNOWLEDGE = 5 命令已收到
SLAVE_DEVICE_BUSY = 6 slave设备忙
MEMORY_PARITY_ERROR = 8 内存奇偶误差

#supported modbus 功能代码
READ_COILS = 1 读线圈
READ_DISCRETE_INPUTS = 2 读离散输入
READ_HOLDING_REGISTERS = 3 【读乘法寄存器】
READ_INPUT_REGISTERS = 4 读输入寄存器
WRITE_SINGLE_COIL = 5 写单一线圈
WRITE_SINGLE_REGISTER = 6 写单一寄存器
WRITE_MULTIPLE_COILS = 15 写多个线圈【强制多点线圈】
WRITE_MULTIPLE_REGISTERS = 16 写多寄存器【写乘法寄存器】

#supported block types 支持的块类型
COILS = 1 线圈
DISCRETE_INPUTS = 2 离散输入（数字量输入）
HOLDING_REGISTERS = 3 乘法寄存器
ANALOG_INPUTS = 4 模拟量输入

下面这段话来自网络

The master uses function codes 5, 6, 15 & 16 to send data to the slave.
Function code 5 allows the master to write a single coil (address 00001->) to the slave device
Function code 15 allows the master to write multiple coils (address 00001->) to the slave device
Function code 6 allows the master to write a single holding register (address 40001->) to the slave device
Function code 16 allows the master to write multiple holding registers (address 40001->) to the slave device

3.接下来的工作就是进行modbus协议的封装和对接受的modbus数据解析