Java解析Modbus TCP协议

介绍

Modbus是一种常见的通信协议，用于在工业自动化领域中的设备之间进行通信。Modbus TCP是Modbus协议在TCP/IP网络上的实现。Java作为一种通用的编程语言，在解析Modbus TCP协议上也有很大的应用空间。本文将介绍如何使用Java解析Modbus TCP协议，并附带代码示例。

Modbus TCP协议

Modbus TCP协议使用TCP/IP协议作为通信基础，采用客户端-服务器模型进行通信。客户端发送请求到服务器，服务器响应请求并返回数据。Modbus TCP协议使用16位的寄存器来读取和写入数据。其中读取操作使用功能码03，写入操作使用功能码06。数据分为保持寄存器和输入寄存器两种类型。

Java解析Modbus TCP协议

在Java中，我们可以使用第三方库如jamod来解析Modbus TCP协议。jamod提供了一组简单易用的API，可以方便地与Modbus设备进行通信。

导入依赖

首先，在你的Java项目中，需要添加jamod库的依赖。可以在pom.xml文件中添加如下依赖：

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>net.wimpi</groupId>
        <artifactId>jamod</artifactId>
        <version>2.0.0</version>
    </dependency>
</dependencies>

连接Modbus设备

在Java中，我们可以使用TCPMasterConnection类来连接Modbus设备。下面是一个示例代码：

import net.wimpi.modbus.Modbus;
import net.wimpi.modbus.io.ModbusTCPTransaction;
import net.wimpi.modbus.msg.ReadInputRegistersRequest;
import net.wimpi.modbus.msg.ReadInputRegistersResponse;
import net.wimpi.modbus.net.TCPMasterConnection;

import java.net.InetAddress;

public class ModbusClient {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            InetAddress address = InetAddress.getByName("192.168.1.1"); // 设备IP地址
            int port = Modbus.DEFAULT_PORT; // 默认Modbus端口

            TCPMasterConnection connection = new TCPMasterConnection(address);
            connection.setPort(port);
            connection.connect();

            // 连接成功后，可以发送Modbus请求并接收响应

            connection.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

上述代码中，首先通过InetAddress类指定设备的IP地址，然后创建一个TCPMasterConnection实例，设置设备的IP地址和端口号，然后调用connect()方法连接到设备，最后调用close()方法断开连接。

发送Modbus请求

在连接到Modbus设备后，我们可以发送Modbus请求并接收响应。下面是一个读取保持寄存器的示例代码：

// ...

TCPMasterConnection connection = new TCPMasterConnection(address);
// ...

ModbusTCPTransaction transaction = new ModbusTCPTransaction(connection);

ReadInputRegistersRequest request = new ReadInputRegistersRequest(0, 10); // 从寄存器地址0开始，读取10个寄存器
request.setUnitID(1); // 设置设备ID
transaction.setRequest(request);
transaction.execute();

ReadInputRegistersResponse response = (ReadInputRegistersResponse) transaction.getResponse();
int[] registers = response.getRegisters();

// 处理读取到的寄存器数据

// ...

上述代码中，首先创建一个ModbusTCPTransaction实例，然后创建一个ReadInputRegistersRequest实例，设置寄存器地址和数量。接着将请求设置到事务中，并调用execute()方法发送请求并接收响应。最后通过响应对象获取到读取到的寄存器数据。

完整示例

下面是一个完整的示例代码，展示了如何读取和写入Modbus设备的寄存器数据：

import net.wimpi.modbus.Modbus;
import net.wimpi.modbus.io.ModbusTCPTransaction;
import net.wimpi.modbus.msg.ReadInputRegistersRequest;
import net.wimpi.modbus.msg.ReadInputRegistersResponse;
import net.wimpi.modbus.msg.WriteSingleRegisterRequest;
import net.wimpi.modbus.msg.WriteSingleRegisterResponse;
import net.wimpi.modbus.net