springBoot 整合ModBus TCP的詳細(xì)過程
更新時(shí)間：2025年01月26日 10:26:03 作者：雁歸來時(shí)
ModBus是一種串行通信協(xié)議,用于從儀器和控制設(shè)備傳輸信號(hào)到主控制器或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),它分為主站和從站,主站獲取和編寫數(shù)據(jù),從站則是設(shè)備,本文給大家介紹springBoot 整合ModBus TCP的詳細(xì)過程,感興趣的朋友一起看看吧
ModBus是什么：
ModBus是一種串行通信協(xié)議，主要用于從儀器和控制設(shè)備傳輸信號(hào)到主控制器或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，例如用于測量溫度和濕度并將結(jié)果傳輸?shù)接?jì)算機(jī)的系統(tǒng)。（百度答案）
ModBus 有些什么東西：
ModBus其分為兩個(gè)站點(diǎn)，一個(gè)是主站一個(gè)是從站
主站和從站之間可以進(jìn)行相互通訊，這里的主從站和JAVA程序中的主從關(guān)系應(yīng)該是不一致的，博主在尋找資料的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，所謂的從站就是用的仿真機(jī)進(jìn)行模擬的，就是實(shí)打?qū)嵉挠布O(shè)備，而主站才是中樞，是獲取設(shè)備從站推送的數(shù)據(jù)和對(duì)設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行編寫的地方。
在實(shí)際業(yè)務(wù)開發(fā)過程中，對(duì)于從站的約束，需要和設(shè)備供應(yīng)商進(jìn)行對(duì)接，而邏輯處理業(yè)務(wù)集中在主站中。
Modbus Slave（打手）
Modbus Slave就是上面提到的仿真機(jī)，它可以在進(jìn)行業(yè)務(wù)開發(fā)的過程中，充當(dāng)設(shè)備的角色，方便主站獲取和編寫數(shù)據(jù)。
Modbus Slave下載地址
安裝完成之后在Connection–>connect 里面輸入激活碼即可
Modbus Slave使用（刷副本）
上面說過，它就是一個(gè)仿真機(jī)，我們進(jìn)行使用的時(shí)候需要先了解一下它有那些東西，我們需要對(duì)它進(jìn)行那些操作
它有四個(gè)功能類型
然后設(shè)置完成這些之后，可以對(duì)其屬性值進(jìn)行編輯處理，根據(jù)不同的數(shù)據(jù)類型，可以設(shè)置多種數(shù)據(jù)值
更加具體的操作可以另行查找資料
獲取Slave數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)已經(jīng)存在了， 那么如何進(jìn)行獲取數(shù)據(jù)，這邊以ModbusTcp的方式進(jìn)去編寫一個(gè)寫入和讀取的案例
導(dǎo)入POM依賴
pom依賴國內(nèi)是無法進(jìn)行下載的，所以我們需要指定國外鏡像或者下載ZIP進(jìn)行打包編譯成我們需要的依賴文件，博主使用的是通過ZIP文件進(jìn)行打包編譯導(dǎo)入的。(博主資源中有ZIP包，需要的可以自行獲取)
解壓ZIP文件之后，通過IDEA進(jìn)行打包編譯即可，有需要的可以通過 maven deploy方法進(jìn)行推送到maven倉庫中
pom文件中添加依賴即可
<dependency>
<groupId>com.infiniteautomation</groupId>
<artifactId>modbus4j</artifactId>
<version>3.1.1-SNAPSHOT</version>
</dependency>讀取數(shù)據(jù)
package com.example.modbusserve.Test;
import com.serotonin.modbus4j.BatchRead;
import com.serotonin.modbus4j.BatchResults;
import com.serotonin.modbus4j.ModbusFactory;
import com.serotonin.modbus4j.ModbusMaster;
import com.serotonin.modbus4j.code.DataType;
import com.serotonin.modbus4j.exception.ErrorResponseException;
import com.serotonin.modbus4j.exception.ModbusInitException;
import com.serotonin.modbus4j.exception.ModbusTransportException;
import com.serotonin.modbus4j.ip.IpParameters;
import com.serotonin.modbus4j.locator.BaseLocator;
/**
* modbus通訊工具類,采用modbus4j實(shí)現(xiàn)（讀?。?
*
*/
public class Modbus4jUtils {
/**
* 工廠。
*/
static ModbusFactory modbusFactory;
static {
if (modbusFactory == null) {
modbusFactory = new ModbusFactory();
}
}
/**
* 獲取master
*
*/
public static ModbusMaster getMaster() throws ModbusInitException {
IpParameters params = new IpParameters();
params.setHost("192.168.1.7");
params.setPort(502);
// 采用 Modbus RTU over TCP/IP，第二個(gè)參數(shù)為 true，即 modbusFactory.createTcpMaster(params, true)，這里用的是TCP協(xié)議
ModbusMaster master = modbusFactory.createTcpMaster(params, false);// TCP 協(xié)議
master.init();
return master;
}
/**
* 讀取[01 Coil Status 0x]類型 開關(guān)數(shù)據(jù)
*
* @param slaveId
* slaveId
* @param offset
* 位置
* @return 讀取值
*/
public static Boolean readCoilStatus(int slaveId, int offset)
throws ModbusTransportException, ErrorResponseException, ModbusInitException {
// 01 Coil Status
BaseLocator<Boolean> loc = BaseLocator.coilStatus(slaveId, offset);
Boolean value = getMaster().getValue(loc);
return value;
}
/**
* 讀取[02 Input Status 1x]類型 開關(guān)數(shù)據(jù)
*
* @param slaveId
* @param offset
* @return
*/
public static Boolean readInputStatus(int slaveId, int offset)
throws ModbusTransportException, ErrorResponseException, ModbusInitException {
// 02 Input Status
BaseLocator<Boolean> loc = BaseLocator.inputStatus(slaveId, offset);
Boolean value = getMaster().getValue(loc);
return value;
}
/**
* 讀取[03 Holding Register類型 2x]模擬量數(shù)據(jù)
*
* @param slaveId
* slave Id
* @param offset
* 位置
* @param dataType
* 數(shù)據(jù)類型,來自com.serotonin.modbus4j.code.DataType
*/
public static Number readHoldingRegister(int slaveId, int offset, int dataType)
throws ModbusTransportException, ErrorResponseException, ModbusInitException {
// 03 Holding Register類型數(shù)據(jù)讀取
BaseLocator<Number> loc = BaseLocator.holdingRegister(slaveId, offset, dataType);
Number value = getMaster().getValue(loc);
return value;
}
/**
* 讀取[04 Input Registers 3x]類型 模擬量數(shù)據(jù)
*
* @param slaveId
* slaveId
* @param offset
* 位置
* @param dataType
* 數(shù)據(jù)類型,來自com.serotonin.modbus4j.code.DataType
* @return 返回結(jié)果
*/
public static Number readInputRegisters(int slaveId, int offset, int dataType)
throws ModbusTransportException, ErrorResponseException, ModbusInitException {
// 04 Input Registers類型數(shù)據(jù)讀取
BaseLocator<Number> loc = BaseLocator.inputRegister(slaveId, offset, dataType);
Number value = getMaster().getValue(loc);
return value;
}
/**
* 批量讀取使用方法
*
* @throws ModbusTransportException
* @throws ErrorResponseException
* @throws ModbusInitException
*/
public static void batchRead() throws ModbusTransportException, ErrorResponseException, ModbusInitException {
BatchRead<Integer> batch = new BatchRead<Integer>();
batch.addLocator(0, BaseLocator.holdingRegister(1, 1, DataType.FOUR_BYTE_FLOAT));
batch.addLocator(1, BaseLocator.inputStatus(1, 0));
ModbusMaster master = getMaster();
batch.setContiguousRequests(false);
BatchResults<Integer> results = master.send(batch);
System.out.println(results.getValue(0));
System.out.println(results.getValue(1));
}
/**
* 測試
*
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
try {
// 01測試
Boolean v011 = readCoilStatus(1, 0);
Boolean v012 = readCoilStatus(1, 1);
System.out.println("v011:" + v011);
System.out.println("v012:" + v012);
// // 02測試
// Boolean v021 = readInputStatus(1, 0);
// Boolean v022 = readInputStatus(1, 1);
// Boolean v023 = readInputStatus(1, 2);
// System.out.println("v021:" + v021);
// System.out.println("v022:" + v022);
// System.out.println("v023:" + v023);
//
// // 03測試
// Number v031 = readHoldingRegister(1, 1, DataType.FOUR_BYTE_FLOAT);// 注意,float
// Number v032 = readHoldingRegister(1, 3, DataType.FOUR_BYTE_FLOAT);// 同上
// System.out.println("v031:" + v031);
// System.out.println("v032:" + v032);
//
// // 04測試
// Number v041 = readInputRegisters(1, 0, DataType.FOUR_BYTE_FLOAT);//
// Number v042 = readInputRegisters(1, 2, DataType.FOUR_BYTE_FLOAT);//
// System.out.println("v041:" + v041);
// System.out.println("v042:" + v042);
// // 批量讀取
// batchRead();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}其中slaveId和offset對(duì)應(yīng)的就是仿真機(jī)中的從站編碼和地址碼
通過不同的讀取方法，可以讀取不同業(yè)務(wù)類型中的數(shù)據(jù)。返回值仿真機(jī)中只能存數(shù)字（只是有誤符號(hào)的區(qū)別），所以固定是Number
寫入數(shù)據(jù)
package com.example.modbusserve.Test;
import org.apache.commons.logging.Log;
import org.apache.commons.logging.LogFactory;
import com.serotonin.modbus4j.ModbusFactory;
import com.serotonin.modbus4j.ModbusMaster;
import com.serotonin.modbus4j.code.DataType;
import com.serotonin.modbus4j.exception.ErrorResponseException;
import com.serotonin.modbus4j.exception.ModbusInitException;
import com.serotonin.modbus4j.exception.ModbusTransportException;
import com.serotonin.modbus4j.ip.IpParameters;
import com.serotonin.modbus4j.locator.BaseLocator;
import com.serotonin.modbus4j.msg.ModbusResponse;
import com.serotonin.modbus4j.msg.WriteCoilRequest;
import com.serotonin.modbus4j.msg.WriteCoilResponse;
import com.serotonin.modbus4j.msg.WriteCoilsRequest;
import com.serotonin.modbus4j.msg.WriteCoilsResponse;
import com.serotonin.modbus4j.msg.WriteRegisterRequest;
import com.serotonin.modbus4j.msg.WriteRegisterResponse;
import com.serotonin.modbus4j.msg.WriteRegistersRequest;
/**
* modbus4j寫入數(shù)據(jù)
*
* @author xq
*
*/
public class Modbus4jWriteUtils {
static Log log = LogFactory.getLog(Modbus4jWriteUtils.class);
/**
* 工廠。
*/
static ModbusFactory modbusFactory;
static {
if (modbusFactory == null) {
modbusFactory = new ModbusFactory();
}
}
/**
* 獲取tcpMaster
*
* @return
* @throws ModbusInitException
*/
public static ModbusMaster getMaster() throws ModbusInitException {
IpParameters params = new IpParameters();
params.setHost("localhost");
params.setPort(502);
ModbusMaster tcpMaster = modbusFactory.createTcpMaster(params, false);
tcpMaster.init();
return tcpMaster;
}
/**
* 寫 [01 Coil Status(0x)]寫一個(gè) function ID = 5
*
* @param slaveId
* slave的ID
* @param writeOffset
* 位置
* @param writeValue
* 值
* @return 是否寫入成功
* @throws ModbusTransportException
* @throws ModbusInitException
*/
public static boolean writeCoil(int slaveId, int writeOffset, boolean writeValue)
throws ModbusTransportException, ModbusInitException {
// 獲取master
ModbusMaster tcpMaster = getMaster();
// 創(chuàng)建請(qǐng)求
WriteCoilRequest request = new WriteCoilRequest(slaveId, writeOffset, writeValue);
// 發(fā)送請(qǐng)求并獲取響應(yīng)對(duì)象
WriteCoilResponse response = (WriteCoilResponse) tcpMaster.send(request);
if (response.isException()) {
return false;
} else {
return true;
}
}
/**
* 寫[01 Coil Status(0x)] 寫多個(gè) function ID = 15
*
* @param slaveId
* slaveId
* @param startOffset
* 開始位置
* @param bdata
* 寫入的數(shù)據(jù)
* @return 是否寫入成功
* @throws ModbusTransportException
* @throws ModbusInitException
*/
public static boolean writeCoils(int slaveId, int startOffset, boolean[] bdata)
throws ModbusTransportException, ModbusInitException {
// 獲取master
ModbusMaster tcpMaster = getMaster();
// 創(chuàng)建請(qǐng)求
WriteCoilsRequest request = new WriteCoilsRequest(slaveId, startOffset, bdata);
// 發(fā)送請(qǐng)求并獲取響應(yīng)對(duì)象
WriteCoilsResponse response = (WriteCoilsResponse) tcpMaster.send(request);
if (response.isException()) {
return false;
} else {
return true;
}
}
/***
* 保存寄存器
* 寫[03 Holding Register(4x)] 寫一個(gè) function ID = 6
* @param slaveId
* @param writeOffset
* @param writeValue
*/
public static boolean writeRegister(int slaveId, int writeOffset, short writeValue)
throws ModbusTransportException, ModbusInitException {
// 獲取master
ModbusMaster tcpMaster = getMaster();
// 創(chuàng)建請(qǐng)求對(duì)象
WriteRegisterRequest request = new WriteRegisterRequest(slaveId, writeOffset, writeValue);
WriteRegisterResponse response = (WriteRegisterResponse) tcpMaster.send(request);
if (response.isException()) {
log.error(response.getExceptionMessage());
return false;
} else {
return true;
}
}
/**
*
* 寫入[03 Holding Register(4x)]寫多個(gè) function ID=16
*
* @param slaveId
* modbus的slaveID
* @param startOffset
* 起始位置偏移量值
* @param sdata
* 寫入的數(shù)據(jù)
* @return 返回是否寫入成功
* @throws ModbusTransportException
* @throws ModbusInitException
*/
public static boolean writeRegisters(int slaveId, int startOffset, short[] sdata)
throws ModbusTransportException, ModbusInitException {
// 獲取master
ModbusMaster tcpMaster = getMaster();
// 創(chuàng)建請(qǐng)求對(duì)象
WriteRegistersRequest request = new WriteRegistersRequest(slaveId, startOffset, sdata);
// 發(fā)送請(qǐng)求并獲取響應(yīng)對(duì)象
ModbusResponse response = tcpMaster.send(request);
if (response.isException()) {
log.error(response.getExceptionMessage());
return false;
} else {
return true;
}
}
/**
* 寫入數(shù)字類型的模擬量（如:寫入Float類型的模擬量、Double類型模擬量、整數(shù)類型Short、Integer、Long）
*
* @param slaveId
* @param offset
* @param value
* 寫入值,Number的子類,例如寫入Float浮點(diǎn)類型,Double雙精度類型,以及整型short,int,long
* @param registerCount
* ,com.serotonin.modbus4j.code.DataType
* @throws ModbusTransportException
* @throws ErrorResponseException
* @throws ModbusInitException
*/
public static void writeHoldingRegister(int slaveId, int offset, Number value, int dataType)
throws ModbusTransportException, ErrorResponseException, ModbusInitException {
// 獲取master
ModbusMaster tcpMaster = getMaster();
// 類型
BaseLocator<Number> locator = BaseLocator.holdingRegister(slaveId, offset, dataType);
tcpMaster.setValue(locator, value);
}
public static void main(String[] args) {
try {
//@formatter:off
// 測試01
boolean t01 = writeCoil(1, 4, true);
System.out.println("T01:" + t01);
// 測試02
// boolean t02 = writeCoils(1, 0, new boolean[] { true, false, true });
// System.out.println("T02:" + t02);
// 測試03
// short v = -3;
// boolean t03 = writeRegister(1, 0, v);
// System.out.println("T03:" + t03);
// 測試04
// boolean t04 = writeRegisters(1, 0, new short[] { -3, 3, 9 });
// System.out.println("t04:" + t04);
//寫模擬量
// writeHoldingRegister(1,0, 10.1f, DataType.FOUR_BYTE_FLOAT);
//@formatter:on
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}代碼中獨(dú)有相對(duì)于的注釋，可以自行參考使用
到此這篇關(guān)于springBoot 整合ModBus TCP的文章就介紹到這了,更多相關(guān)springBoot 整合ModBus TCP內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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