java如何通過modbus4j實(shí)現(xiàn)modbus?TCP通訊
Modbus通信協(xié)議
主要分為三個(gè)子協(xié)議:
- RTU
- ASCII
- TCP
Modbus RTU:——傳輸?shù)氖亲止?jié)數(shù)組(bit[])
- 通信:讀寫
- 輸出:可以讀寫
- 輸入:只能讀
存儲(chǔ)區(qū):輸出線圈、輸入線圈、輸出寄存器、輸入寄存器
線圈:代表一個(gè)布爾量、最小單位是一個(gè)布爾(1或者0),
寄存器:一個(gè)寄存器代表16個(gè)最小單位,主要用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)
存儲(chǔ)區(qū)代號(hào):
輸出線圈: 0(代號(hào))
- 00001-09999(標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)區(qū)地址范圍)
- 000001-065536(擴(kuò)展存儲(chǔ)區(qū)地址范圍)
輸入線圈:1
- 10001-19999
輸出寄存器:4
- 40001-49999
輸入寄存器:3
- 30001-39999
存儲(chǔ)區(qū)范圍:5位和6位
- 5位:標(biāo)準(zhǔn)地址-Y XXXX
- 6位:擴(kuò)展地址-Y XXXXX
功能代碼:

驗(yàn)證4個(gè)常用功能碼,仿真軟件上面有F=01,F(xiàn)=02,F(xiàn)=03和F=04來(lái)顯示
- 0x01:讀線圈
- 0x02:讀離散量輸入
- 0x03:讀保持寄存器
- 0x04:讀輸入寄存器
測(cè)試使用Modbus Slave(下載) 模擬

- saveid:看資料"從站在modbus總線上可以有多個(gè)",仿真軟件就能模擬一個(gè)從站,就是ID=1,當(dāng)然可以修改成ID=2
- 功能碼:4個(gè)功能碼,對(duì)應(yīng)寫4個(gè)方法,,仿真軟件上的F=1,或者F=2,3,4
- addr:一開始看代碼4個(gè)方法addr都是從0開始,是否重復(fù)?答案是:4個(gè)功能碼表示4個(gè)區(qū)域或者設(shè)備,addr表示各自區(qū)域的地址編號(hào)。
Connection設(shè)置:設(shè)置連接參數(shù)

地址設(shè)置: F8 ,可以通過Setup或者右擊點(diǎn)位的


設(shè)置不同存儲(chǔ)區(qū)

讀取從站
代碼實(shí)現(xiàn)
1、依賴下載
- 阿里云不能直接下載
<!-- 若想引用modbus4j需要引入下列repository id:ias-snapshots id:ias-releases 兩個(gè) ,使用默認(rèn)倉(cāng)庫(kù)下載,不要使用阿里云倉(cāng)庫(kù)-->
<repositories>
<repository>
<releases>
<enabled>false</enabled>
</releases>
<snapshots>
<enabled>true</enabled>
</snapshots>
<id>ias-snapshots</id>
<name>Infinite Automation Snapshot Repository</name>
<url>https://maven.mangoautomation.net/repository/ias-snapshot/</url>
</repository>
<repository>
<releases>
<enabled>true</enabled>
</releases>
<snapshots>
<enabled>false</enabled>
</snapshots>
<id>ias-releases</id>
<name>Infinite Automation Release Repository</name>
<url>https://maven.mangoautomation.net/repository/ias-release/</url>
</repository>
</repositories>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>junit</groupId>
<artifactId>junit</artifactId>
<version>4.13-beta-3</version>
<scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.infiniteautomation</groupId>
<artifactId>modbus4j</artifactId>
<version>3.0.3</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.commons</groupId>
<artifactId>commons-lang3</artifactId>
<version>3.9</version>
</dependency>
</dependencies>
2、測(cè)試讀取
- 讀取04(寄存器)
import com.intelligt.modbus.jlibmodbus.Modbus;
import com.intelligt.modbus.jlibmodbus.exception.ModbusIOException;
import com.intelligt.modbus.jlibmodbus.master.ModbusMaster;
import com.intelligt.modbus.jlibmodbus.master.ModbusMasterFactory;
import com.intelligt.modbus.jlibmodbus.tcp.TcpParameters;
import java.net.InetAddress;
import java.net.UnknownHostException;
public class TestModbus {
public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
// 設(shè)置主機(jī)TCP參數(shù)
TcpParameters tcpParameters = new TcpParameters();
// 設(shè)置TCP的ip地址
InetAddress address = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
// TCP參數(shù)設(shè)置ip地址
tcpParameters.setHost(address);
// TCP設(shè)置長(zhǎng)連接
tcpParameters.setKeepAlive(true);
// TCP設(shè)置端口,這里設(shè)置是默認(rèn)端口502
tcpParameters.setPort(Modbus.TCP_PORT);
// 創(chuàng)建一個(gè)主機(jī)
ModbusMaster master = ModbusMasterFactory.createModbusMasterTCP(tcpParameters);
Modbus.setAutoIncrementTransactionId(true);
int slaveId = 1;//從機(jī)地址
int offset = 0;//寄存器讀取開始地址
int quantity = 10;//讀取的寄存器數(shù)量
try {
if (!master.isConnected()){
master.connect(); //開啟連接
}
// 讀取對(duì)應(yīng)從機(jī)的數(shù)據(jù),readInputRegisters讀取的寫寄存器,功能碼04
int[] registerValues4 = master.readInputRegisters(slaveId,offset,quantity);
for (int value : registerValues4){
System.out.println("Address:"+offset++ +",Value:"+value);
}
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}finally {
try {
master.disconnect();
} catch (ModbusIOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
3、讀取工具類
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;
public class Modbus4jReadUtils {
static ModbusFactory modbusFactory;
static {
if (modbusFactory == null){
modbusFactory = new ModbusFactory();
}
}
/***
* 初始化連接
* @return ModbusMaster
*/
public static ModbusMaster getMaster() throws ModbusInitException{
IpParameters params = new IpParameters();
params.setHost("localhost");
params.setPort(502);
// modbusFactory.createRtuMaster(wapper); //RTU 協(xié)議
// modbusFactory.createUdpMaster(params);//UDP 協(xié)議
// modbusFactory.createAsciiMaster(wrapper);//ASCII 協(xié)議
// ModbusMaster master = modbusFactory.crea
ModbusMaster master = modbusFactory.createTcpMaster(params,false);
master.init();
return master;
}
/***
* 讀取[01 Coil Status 0x]類型 開關(guān)數(shù)據(jù)
* @author zhengfuping
* @param slaveId 從站編號(hào)
* @param offset 偏移位置
* @return Boolean
*/
public static Boolean readCoilStatus(int slaveId,int offset) throws ModbusInitException, ErrorResponseException, ModbusTransportException {
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 從站編號(hào)
* @param offset 偏移位
* @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
* @param offset 位置
* @param dataType 數(shù)據(jù)類型,來(lái)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)
*/
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
public static void batchRead(Integer count) throws ModbusInitException, ErrorResponseException, ModbusTransportException {
BatchRead<Integer> batch = new BatchRead<Integer>();
for (int i = 0; i <= count; i++) {
batch.addLocator(i,BaseLocator.holdingRegister(1,i, DataType.TWO_BYTE_INT_SIGNED));
}
ModbusMaster master =getMaster();
batch.setContiguousRequests(false);
BatchResults<Integer> results = master.send(batch);
for (int i = 0; i <= count; i++) {
System.err.println(results.getValue(i));
}
}
public static void main(String[] args) {
try {
// 01測(cè)試
Boolean v011 = readCoilStatus(1,1);
Boolean v012 = readCoilStatus(1,2);
Boolean v013 = readCoilStatus(1,3);
System.out.println("v011:" + v011);
System.out.println("v012:" + v012);
System.out.println("v013:" + v013);
// 02測(cè)試
Boolean v021 = readInputStatus(1, 1);
Boolean v022 = readInputStatus(1, 2);
Boolean v023 = readInputStatus(1, 3);
System.out.println("v021:" + v021);
System.out.println("v022:" + v022);
System.out.println("v023:" + v023);
// 03測(cè)試
Number v031 = readHoldingRegister(1, 1, DataType.TWO_BYTE_INT_SIGNED);//signed
Number v032 = readHoldingRegister(1, 2, DataType.TWO_BYTE_INT_SIGNED);// 同上
System.out.println("v031:" + v031);
System.out.println("v032:" + v032);
// 04測(cè)試
Number v041 = readInputRegisters(1, 1, DataType.TWO_BYTE_INT_SIGNED);//
Number v042 = readInputRegisters(1, 2, DataType.TWO_BYTE_INT_SIGNED);//
System.out.println("v041:" + v041);
System.out.println("v042:" + v042);
// 批量讀取
batchRead(9);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
讀取結(jié)果:

4、寫入工具類
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.*;
import org.apache.commons.logging.Log;
import org.apache.commons.logging.LogFactory;
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
*/
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
* @param startOffset 開始位置
* @param bdata 寫入的數(shù)據(jù)
* @return 是否寫入成功
*/
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;
}
}
/***
* 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
* @param startOffset 起始位置偏移量值
* @param sdata 寫入的數(shù)據(jù)
*/
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 dataType com.serotonin.modbus4j.code.DataType
*/
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 {
// 測(cè)試01 單個(gè)寫入(0x)
boolean t01 = writeCoil(1, 0, true);
System.out.println("T01:" + t01);
// 測(cè)試02 批量寫入(0x)
boolean t02 = writeCoils(1, 0, new boolean[] { true, false, true });
System.out.println("T02:" + t02);
// 測(cè)試03 單個(gè)寫入(4x)
short v = -3;
boolean t03 = writeRegister(1, 0, v);
System.out.println("T03:" + t03);
// 測(cè)試04 批量寫入(4x)
boolean t04 = writeRegisters(1, 0, new short[] { -309, 390, 91 });
System.out.println("t04:" + t04);
//寫模擬量
writeHoldingRegister(1,8, 100, DataType.TWO_BYTE_INT_SIGNED);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
總結(jié)
以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn),希望能給大家一個(gè)參考,也希望大家多多支持腳本之家。
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