Modbus通讯协议——Java通过Jlibmodbus实现Modbus Master(主机)TCP/RTU的Read；Slave（从机）TCP/RTU的Write

Modbus通讯协议与Jlibmodbus在Java中的应用

Modbus是一种通信协议，广泛应用于工业自动化和控制系统中，允许设备之间进行数据交换。Modbus协议有多种变体，其中TCP和RTU是最常用的。TCP利用以太网进行通信，而RTU则是在串行通信上工作。Jlibmodbus是一个Java库，支持Modbus协议的实现，我们可以利用它来创建Modbus主机和从机。

一、环境准备

在Java中使用Jlibmodbus之前，首先需要在项目中引入相应的Jlibmodbus依赖。假设我们使用Maven来管理依赖，可以在pom.xml中添加以下内容：

<dependency>
    <groupId>org.libmodbus</groupId>
    <artifactId>jlibmodbus</artifactId>
    <version>0.9.1</version>
</dependency>

二、创建Modbus Master（主机）

创建一个Modbus TCP主机的基本步骤如下：

1. 初始化Modbus连接。
2. 进行Modbus数据读写。

以下代码示例展示了如何通过Jlibmodbus来实现Modbus TCP主机的读取操作。

import org.libmodbus.ModbusMaster;
import org.libmodbus.ModbusDevice;
import org.libmodbus.ModbusTcpMaster;

public class ModbusMasterExample {
    public static void main(String[] args) {
        String ip = "192.168.1.100"; // 从机的IP地址
        int port = 502; // Modbus TCP的默认端口

        ModbusMaster master = new ModbusTcpMaster(ip, port);

        try {
            master.connect();

            // 读取从机的保持寄存器（地址从0开始）
            int slaveId = 1; // 从机ID
            int startRegister = 0; // 起始地址
            int numberOfRegisters = 10; // 读取寄存器数量

            int[] registers = master.readHoldingRegisters(slaveId, startRegister, numberOfRegisters);
            for (int i = 0; i < registers.length; i++) {
                System.out.println("Register[" + (startRegister + i) + "]: " + registers[i]);
            }

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                master.disconnect();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

在该示例中，我们首先创建了一个Modbus TCP主机，并连接到指定的从机IP地址和端口。然后我们从连接的从机读取保持寄存器的值，并输出到控制台。

三、创建Modbus Slave（从机）

下面是通过Jlibmodbus实现Modbus RTU从机的写操作的示例代码：

import org.libmodbus.ModbusSlave;
import org.libmodbus.ModbusRtuSlave;
import org.libmodbus.ModbusSerial;

public class ModbusSlaveExample {
    public static void main(String[] args) {
        int port = 502; // 设置串行端口，根据实际情况来选择的端口

        ModbusSlave slave = new ModbusRtuSlave(port);
        slave.setSlaveId(1); // 设置从机ID

        try {
            slave.start();
            System.out.println("Modbus Slave is running...");

            // 模拟写入保持寄存器数据
            int[] registersToWrite = {123, 456, 789};
            for (int i = 0; i < registersToWrite.length; i++) {
                slave.setHoldingRegister(i, registersToWrite[i]);
                System.out.println("Write Register[" + i + "]: " + registersToWrite[i]);
            }

            // 维持运行状态，直到手动停止
            Thread.sleep(Long.MAX_VALUE); // 阻塞主线程

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                slave.stop();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

在示例中，我们创建了一个Modbus RTU从机，并在其上设置了保持寄存器的值。通过setHoldingRegister方法，我们模拟将数据写入保持寄存器。

四、总结

通过这些示例代码，我们可以看到如何使用Jlibmodbus库在Java中实现Modbus TCP主机的读取和Modbus RTU从机的写入操作。无论是在工业自动化设备还是其他需要数据交换的场合，Modbus协议都能有效地满足需要。利用Jlibmodbus，开发者可以轻松地构建和管理Modbus通信，实现各种功能。希望这篇文章能够为您提供一定的帮助，顺利实现您的Modbus应用。