实际工作中如何用python对接modbus协议

前言

公司业务杂，需要读取硬件设备，然后集成显示到大屏上。对接的设备有温湿度传感器、美的空调中央空调等。这些设备大多采用modbus协议，所以必须掌握。

对该协议不懂的，请到b站上找个视频了解一下，光看文字，你真不一定能看懂。

1. 简单了解

1.1 什么是modbus协议

1.Modbus协议是一种通信协议，用于在工业自动化系统中连接不同设备和控制器。

2.Modbus协议基于主从架构，其中一个设备充当主站（Master），而其他设备则充当从站（Slave）。主站负责发起通信请求，而从站则响应这些请求并提供所需的数据。

Modbus协议可以通过串行通信（如RS-232、RS-485）或以太网进行传输。它使用简单的二进制编码格式，所以分类有 RTU，ASCII，TCP三种协议

以Modbus RTU 通信协议为例，了解一下功能码：

功能码

Modbus是一种通信协议，用于在工业自动化系统中实现设备之间的通信。它定义了一组功能码，用于指定通信的目的和操作类型。下面是一些常见的Modbus功能码：

读取线圈状态（Read Coils）：功能码为01，用于读取设备中的线圈（开关量输出）的状态。
读取输入状态（Read Discrete Inputs）：功能码为02，用于读取设备中的输入状态（开关量输入）。
读取保持寄存器（Read Holding Registers）：功能码为03，用于读取设备中的保持寄存器（16位数据）的值。
读取输入寄存器（Read Input Registers）：功能码为04，用于读取设备中的输入寄存器（16位数据）的值。
写单个线圈（Write Single Coil）：功能码为05，用于向设备中的线圈写入单个状态值。
写单个保持寄存器（Write Single Register）：功能码为06，用于向设备中的保持寄存器写入单个值。
写多个线圈（Write Multiple Coils）：功能码为15，用于向设备中的多个线圈写入连续的状态值。
写多个保持寄存器（Write Multiple Registers）：功能码为16，用于向设备中的多个保持寄存器写入连续的值。

1.2 ModbusRTU/ASCIl报文格式粗浅理解

ModbusRTU/ASCIl报文格式:从站地址(设备编号)+功能码+数据+校验

2.以读取温湿度传感器为例

2.1 先判断你用的具体是哪种协议

说明书告诉我们这个传感器采用的是标准的modbus-rtu协议，但是我的工作现场，它需要经过卓岚的modbus网关然后通过以太网接入到服务器。

在网关设置modbus tcp 转rtu，就可以在代码里使用modbus-tcp协议。

但是由于这个网关还接入了青鸟消防等其他不支持modbus协议的设备，所以实际并没有使用任何转换协议，而直接使用modbus-rtu是拿不到数据的。

所以在取数据时要用modbus-rtu-overtcp协议才行，可以用软件modbuspoll直接测

2.2 Modbus-TCP和Modbus-RTU 的区别

Modbus是一种通信协议，用于在不同设备之间进行数据传输。Modbus-TCP和Modbus-RTU是Modbus协议的两种不同的物理层实现方式。

2.2.1Modbus-TCP

Modbus-TCP是基于TCP/IP协议的Modbus实现。它使用以太网作为物理层，并通过TCP/IP协议栈进行数据传输。

2.2.2 Modbus-RTU

Modbus-RTU是基于串行通信的Modbus实现，常用于RS-485总线上。

需要注意的是，Modbus-TCP和Modbus-RTU的报文格式存在一些差异，主要是由于物理层的不同。

2.3 python代码实现

通过前文，我们需要选择modbus-rtu-overtcp协议。所以代码实现很简单，不过先要pip install modbus_tk

py 复制代码

@api_view(['GET'])
def get_humiture(request):
    """获取温湿度"""
    import modbus_tk.modbus_rtu_over_tcp as mt
    #
    import modbus_tk.defines as md
    #
    master = mt.RtuOverTcpMaster("192.168.1.200", 502)#这个端口是默认端口
    #
    master.set_timeout(1.0)
    #功能码（function_code）可以直接写数字，slave就是设备编号，starting_address是开始地址，quantity_of_x是你要读多少个数据
    result= master.execute(slave=2, function_code=md.READ_INPUT_REGISTERS, starting_address=0,quantity_of_x=10)
    data = result
    return DetailResponse(data=data)