Python 模拟Modbus Slave实现教程
引言
在工业控制领域中，Modbus是一种常见的通信协议。它被用于在不同的设备之间进行通信和数据交换。模拟Modbus Slave是一种常见的需求，它允许开发者在开发和测试过程中模拟一个Modbus Slave设备。本文将指导你如何使用Python实现一个模拟Modbus Slave。
整体流程
下面的表格展示了实现模拟Modbus Slave的整个流程。
| 步骤 | 描述 |
|---|---|
| 1 | 安装pymodbus库 |
| 2 | 设置Modbus Slave参数 |
| 3 | 创建Modbus Slave服务器 |
| 4 | 监听Modbus请求 |
| 5 | 响应Modbus请求 |
接下来，我们将逐步介绍每个步骤所需的代码和操作。
步骤一：安装pymodbus库
首先，我们需要安装pymodbus库，它是Python中用于实现Modbus通信的库。可以使用以下命令安装该库：
pip install pymodbus
步骤二：设置Modbus Slave参数
在这一步中，我们需要设置Modbus Slave的相关参数，包括端口号、从站地址等。以下是一个示例代码：
from pymodbus.server.sync import StartTcpServer
from pymodbus.device import ModbusDeviceIdentification
from pymodbus.datastore import ModbusSequentialDataBlock, ModbusSlaveContext, ModbusServerContext
# 设置Modbus Slave参数
PORT = 502 # Modbus端口号
ADDRESS = 0x01 # 从站地址
IDENTIFICATION = ModbusDeviceIdentification()
IDENTIFICATION.VendorName = 'pymodbus'
IDENTIFICATION.ProductCode = 'PM'
IDENTIFICATION.VendorUrl = '
IDENTIFICATION.ProductName = 'pymodbus Server'
IDENTIFICATION.ModelName = 'pymodbus Server'
IDENTIFICATION.MajorMinorRevision = '1.0'
# 创建Modbus Slave上下文
store = ModbusSlaveContext(
di=ModbusSequentialDataBlock.create(),
co=ModbusSequentialDataBlock.create(),
hr=ModbusSequentialDataBlock.create(),
ir=ModbusSequentialDataBlock.create()
)
context = ModbusServerContext(slaves=store, single=True)
在上述代码中，我们使用了ModbusDeviceIdentification类来设置Modbus Slave设备的信息。
步骤三：创建Modbus Slave服务器
接下来，我们需要创建一个Modbus Slave服务器来监听Modbus请求。以下是一个示例代码：
def start_modbus_server():
# 创建Modbus Slave服务器
server = StartTcpServer(context, address=("localhost", PORT), identity=IDENTIFICATION, allow_reuse_address=True)
server.serve_forever()
start_modbus_server()
上述代码中的StartTcpServer函数用于创建一个TCP服务器，它将监听指定的端口号并处理Modbus请求。identity参数用于在Modbus Slave设备中显示标识信息。
步骤四：监听Modbus请求
创建Modbus Slave服务器后，我们需要监听Modbus请求。以下是一个示例代码：
from pymodbus.transaction import ModbusRtuFramer
def start_modbus_server():
# ...
# 监听Modbus请求
server = StartTcpServer(context, address=("localhost", PORT), identity=IDENTIFICATION, framer=ModbusRtuFramer)
server.serve_forever()
start_modbus_server()
在上述代码中，我们通过设置framer参数为ModbusRtuFramer来指定Modbus帧格式。
步骤五：响应Modbus请求
最后，我们需要编写代码来响应Modbus请求。以下是一个示例代码，用于响应读取保持寄存器的请求：
from pymodbus.payload import BinaryPayloadBuilder
from pymodbus.constants import Endian
def start_modbus_server():
# ...
# 响应Modbus请求
def handle_read_holding_registers(request):
builder = BinaryPayloadBuilder(endian=Endian.Big)
builder.add_32bit_float(3.14) # 添加一个32位浮点数
payload = builder.to_registers()
return payload
context.register_hook(ModbusFunctionCode.READ_HOLDING_REGISTERS, handle_read_holding_registers)
server = StartTcpServer(context
