python实现ModBusTCP协议的client

2023-10-19 11:21

本文主要是介绍python实现ModBusTCP协议的client,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

python实现ModBusTCP协议的client是一件简单的事情,只要通过pymodbus或pyModbusTCP任意模块就可以实现,本文采用pymodbus。

一、ModBusTCP协议

1、了解ModBusTCP协议

Modbus TCP 是一种基于 TCP/IP 协议栈的 Modbus 通信协议,它用于在工业自动化系统中进行设备之间的通信。Modbus TCP 将 Modbus 协议封装在 TCP/IP 协议之上,通过网络连接设备,实现数据的读取和写入。

以下是 Modbus TCP 的基本特点:

(1)基于 TCP/IP 协议:Modbus TCP 使用 TCP/IP 网络进行通信,可以通过以太网、互联网等方式进行远程通信。

(2)实时性:Modbus TCP 具有较高的实时性,适用于需要快速响应的控制系统。

(3)异步通信:Modbus TCP 支持异步通信,允许设备之间的非同步数据交换。

(4)客户端-服务器模型:Modbus TCP 通信采用客户端-服务器模型。客户端(通常是控制系统或监控系统)向服务器(设备或传感器)发出请求,服务器返回响应数据。

(5)支持多种数据类型:Modbus TCP 支持不同数据类型的读写操作,包括线圈(Coil)、离散输入(Discrete Input)、保持寄存器(Holding Register)和输入寄存器(Input Register)等。

(6)数据传输格式:Modbus TCP 使用 Modbus 协议的格式进行数据传输,包括设备地址、功能码、数据域等。

(7)安全性:由于 Modbus TCP 通信是基于 TCP/IP 的,因此可以通过网络安全措施(例如 VPN、防火墙等)提供数据传输的安全性。

总的来说,Modbus TCP 提供了一种可靠的、灵活的工业通信解决方案,广泛用于自动化领域中的各种设备之间的数据交换。

2、ModBusTCP协议的client与TCPclient的区别?

Modbus TCP 是一种特定的应用层通信协议,用于在工业自动化系统中设备之间进行数据交换。它是在 TCP/IP 协议栈上运行的 Modbus 协议的变种。Modbus TCP 协议的数据包是通过 TCP/IP 协议进行传输的。

TCP client 是一种通用的网络通信模式,它指的是通过 TCP/IP 协议与远程服务器建立连接,并向服务器发送请求并接收响应的程序。TCP client 可以用于与任何支持 TCP/IP 协议的服务器进行通信,不限于 Modbus 协议。

区别主要在于:

(1)用途不同:Modbus TCP 是一种特定的工业自动化通信协议,用于工业设备之间的数据交换;而 TCP client 是一种通用的网络通信模式,可以与各种服务器进行通信,不限于 Modbus 协议。

(2)协议不同:Modbus TCP 使用 Modbus 协议进行数据传输,而 TCP client 没有固定的协议限制,可以与各种应用层协议进行通信。

(3)功能不同:Modbus TCP 协议定义了特定的功能码和数据格式,用于读写线圈、离散输入、保持寄存器等;TCP client 则没有固定的功能码和数据格式,可以根据具体需求自定义通信内容。

(4)适用场景不同:Modbus TCP 主要用于工业自动化控制系统中,用于实时数据交换;TCP client 可以用于各种通信场景,包括 Web 客户端、数据库客户端、文件传输等。

综上所述,Modbus TCP 是一种特定协议的 TCP client,用于在工业自动化领域实现设备之间的数据交换。TCP client 则是一个更通用的概念,可以与各种服务器进行通信,不受特定协议限制。

3、ModBusTCP协议的数据帧格式是怎样的?

大体如上图红色部分所描述,Modbus TCP 协议的数据帧格式如下:

(1)MBAP 头部(Modbus Application Protocol Header):

Transaction Identifier(事务标识符):2 字节,用于标识事务,通常是递增的序号。
Protocol Identifier(协议标识符):2 字节,固定为0,表示 Modbus 协议。
Length(数据长度):2 字节,表示 MBAP 后面数据的长度,包括单元标识符(Unit Identifier)和数据字段。
Unit Identifier(单元标识符):1 字节,用于标识 Modbus 设备,通常为 1。
(2)PDU(Protocol Data Unit):

Function Code(功能码):1 字节,表示 Modbus 操作的类型,如读取保持寄存器、写入线圈等。
Data(数据):根据功能码的不同,数据的格式和长度会有所变化。

数据帧的格式可以根据不同的功能码和操作类型而变化,例如:

(1)对于读取保持寄存器(Function Code 0x03):

起始地址:2 字节,表示要读取的寄存器的起始地址。
寄存器数量:2 字节,表示要读取的寄存器的数量。
(2)对于写入单个保持寄存器(Function Code 0x06):

寄存器地址:2 字节,表示要写入的寄存器的地址。
寄存器值:2 字节,表示要写入的寄存器的值。

总体来说,Modbus TCP 协议的数据帧格式是固定的,但是具体的数据内容和长度会根据功能码的不同而有所变化。详细的数据帧格式需要根据具体的功能码和操作类型来确定。

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