python modbus TCPServer

Python Modbus TCP Server 实现指南

作为一名刚入行的开发者，你可能对如何实现一个 Modbus TCP Server 感到困惑。不用担心，这篇文章将为你提供一份详细的指南，帮助你理解整个过程并实现一个简单的 Python Modbus TCP Server。

流程图

首先，让我们通过一个流程图来了解实现 Modbus TCP Server 的主要步骤：

flowchart TD
    A[开始] --> B[安装所需库]
    B --> C[创建 TCP Server]
    C --> D[监听客户端连接]
    D --> E[接收 Modbus 请求]
    E --> F[处理 Modbus 请求]
    F --> G[发送 Modbus 响应]
    G --> H[结束]

步骤详解

1. 安装所需库

在开始之前，你需要安装 pymodbus 库，它是一个用于实现 Modbus 协议的 Python 库。你可以通过以下命令安装：

pip install pymodbus

2. 创建 TCP Server

接下来，你需要创建一个 TCP Server，用于监听客户端的连接请求。以下是创建 TCP Server 的代码：

from pymodbus.server.asynchronous import StartTcpServer
from pymodbus.server.asynchronous import ModbusTcpServerProtocol
from pymodbus.datastore import ModbusSequentialDataBlock
from pymodbus.datastore import ModbusSlaveContext, ModbusServerContext

def my_callback(value):
    print("Value changed: ", value)

def main():
    # 创建 Modbus 数据存储
    store = ModbusSlaveContext(
        di=ModbusSequentialDataBlock(0, [0]*100),
        co=ModbusSequentialDataBlock(0, [0]*100),
        hr=ModbusSequentialDataBlock(0, [0]*100),
        ir=ModbusSequentialDataBlock(0, [0]*100)
    )

    # 创建 Modbus 服务器上下文
    server_context = ModbusServerContext(slaves=store, single=True)

    # 创建 TCP Server 协议
    protocol = ModbusTcpServerProtocol(context=server_context)

    # 启动 TCP Server
    StartTcpServer(protocol, address=("localhost", 5020))

if __name__ == "__main__":
    main()

3. 监听客户端连接

TCP Server 需要监听客户端的连接请求。在上面的代码中，我们使用 StartTcpServer 函数来启动服务器，并指定监听的地址和端口。

4. 接收 Modbus 请求

当客户端连接到服务器时，服务器需要接收客户端发送的 Modbus 请求。pymodbus 库会自动处理这一步骤。

5. 处理 Modbus 请求

服务器接收到请求后，需要根据请求的内容进行处理。在上面的代码中，我们使用 ModbusSlaveContext 来定义数据存储，并在其中定义了数字输入（DI）、线圈输出（CO）、保持寄存器（HR）和输入寄存器（IR）。

6. 发送 Modbus 响应

处理完请求后，服务器需要向客户端发送响应。pymodbus 库会自动生成响应并发送给客户端。

7. 结束

当服务器不再需要运行时，可以关闭服务器。

关系图

以下是 Modbus TCP Server 的关系图：

erDiagram
    SERVER ||--o||| CONTEXT : "has"
    CONTEXT ||--o||| SLAVE : "contains"
    SLAVE ||--o||| DI : "has"
    SLAVE ||--o||| CO : "has"
    SLAVE ||--o||| HR : "has"
    SLAVE ||--o||| IR : "has"

结尾

通过这篇文章，你应该对如何实现一个 Python Modbus TCP Server 有了更深入的理解。希望这篇文章对你有所帮助，祝你在开发过程中一切顺利！