Springboot实现ModbusTCP通信

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Jamod：Java Modbus实现：Java Modbus库。该库由Dieter Wimberger实施。ModbusPal：ModbusPal是一个正在进行的Java项目，用于创建逼真的Modbus从站模拟器。由于预定义的数学函数和/或Python脚本，寄存器值是动态生成的。ModbusPal依赖于RxTx进行串行通信，而Jython则依赖于脚本支持。Modbus4J：Serotonin Software用Java编写的Modbus协议的高性能且易于使用的实现。支持ASCII，RTU，TCP和UDP传输作为从站或主站，自动请求分区，响应数据类型解析和节点扫描。JLibModbus：JLibModbus是java语言中Modbus协议的一种实现。jSSC和RXTX用于通过串行端口进行通信。该库是一个经过积极测试和改进的项目。

ModbusTCP协议

基于TCP/IP协议的Modbus modbus tcp通讯modbus4j使用说明-java编程 modbus tcp 通讯modbus-master-tcp Java使用说明 Github资料

modbus4j

ModbusTCP协议 Modbus由MODICON公司于1979年开发，是一种工业现场总线协议标准。1996年施耐德公司推出基于以太网TCP/IP的Modbus协议：ModbusTCP。

Modbus协议是一项应用层报文传输协议，包括ASCII、RTU、TCP三种报文类型。

标准的Modbus协议物理层接口有RS232、RS422、RS485和以太网接口，采用master/slave方式通信。

个人感觉：

modbus协议也是对地址变量进行读取或者写入操作，变化的可能是地址变量的地址和数据类型。这个功能码（指定要做什么，对4个不同modbus对象寄存器：是读啊，是写啊，还是对多个一起操作啊）

Modbus和RS485的关系：Modbus是协议，物理层接口有RS232、RS422、RS485和以太网接口几种

仿真软件

验证4个常用功能码，仿真软件上面有F=01，F=02，F=03和F=04来显示

0x01：读线圈 0x02：读离散量输入 0x03：读保持寄存器 0x04：读输入寄存器 对应的代码要写4个方法

我要写一个Master(主站)，所以需要一个Slave(从站)

Modbus Slave下载 安装：一直下一步 激活码：5455415451475662（来源） 激活：Connection–>connect…（F3），输入激活码，下面截图没输入激活码，因为当时没找到激活码 操作：新建四个不同功能码的窗口，然后运行代码，修改仿真软件上的值。代码参数的理解

saveid：看资料"从站在modbus总线上可以有多个"，仿真软件就能模拟一个从站，就是ID=1，当然可以修改成ID=2 功能码：4个功能码，对应写4个方法，，仿真软件上的F=1，或者F=2，3，4 addr：一开始看代码4个方法addr都是从0开始，是否重复？答案是：4个功能码表示4个区域或者设备，addr表示各自区域的地址编号。

选择TCP模式，端口是固定的502

地址类型 F8：

Slave Definition
软件下载地址：https://www.modbustools.com/download.html

功能码

操作：新建四个不同功能码的窗口，然后运行代码，修改仿真软件上的值。

数据类型 功能码01

功能码02

功能码03，选择Float类型

signed：有符号 unsigned：无符号 hex：十六进制 binary：二进制

big-endian：大端，将高序字节存储在起始地址（高位编址） little-endian：小端，将低序字节存储在起始地址（低位编址）

swap：交换

双击第一个地址输入数据，会提示输入数据的类型，32位数据占2个地址，所以下一个地址是–

功能码04

使用jlibmodbus 参考：Java实现ModBus的poll端（主机master端，查询和接受数据） 源码1：https://sourceforge.net/projects/jlibmodbus/ 源码2：https://github.com/kochedykov/jlibmodbus 特别有意思：常用的串口通信库都加进去了
maven依赖

<dependency>
	<groupId>com.intelligt.modbus</groupId>
	<artifactId>jlibmodbus</artifactId>
	<version>1.2.9.7</version>
</dependency>

测试功能码04

package com.tcb.jlibmodbus;

import java.net.InetAddress;

import com.intelligt.modbus.jlibmodbus.Modbus;
import com.intelligt.modbus.jlibmodbus.exception.ModbusIOException;
import com.intelligt.modbus.jlibmodbus.exception.ModbusNumberException;
import com.intelligt.modbus.jlibmodbus.exception.ModbusProtocolException;
import com.intelligt.modbus.jlibmodbus.master.ModbusMaster;
import com.intelligt.modbus.jlibmodbus.master.ModbusMasterFactory;
import com.intelligt.modbus.jlibmodbus.tcp.TcpParameters;


/**
 * Hello world!
 *
 */
public class App {
 public static void main(String[] args) {
  try {
   // 设置主机TCP参数
   TcpParameters tcpParameters = new TcpParameters();
 
   // 设置TCP的ip地址
   InetAddress adress = InetAddress.getByName("127.0.0.1");
 
   // TCP参数设置ip地址
   // tcpParameters.setHost(InetAddress.getLocalHost());
   tcpParameters.setHost(adress);
 
   // TCP设置长连接
   tcpParameters.setKeepAlive(true);
   // TCP设置端口，这里设置是默认端口502
   tcpParameters.setPort(Modbus.TCP_PORT);
 
   // 创建一个主机
   ModbusMaster master = ModbusMasterFactory.createModbusMasterTCP(tcpParameters);
   Modbus.setAutoIncrementTransactionId(true);
 
   int slaveId = 1;//从机地址
   int offset = 0;//寄存器读取开始地址
   int quantity = 10;//读取的寄存器数量
 
 
   try {
    if (!master.isConnected()) {
     master.connect();// 开启连接
    }
 
    // 读取对应从机的数据，readInputRegisters读取的写寄存器，功能码04
    int[] registerValues = master.readInputRegisters(slaveId, offset, quantity);
 
    // 控制台输出
    for (int value : registerValues) {
     System.out.println("Address: " + offset++ + ", Value: " + value);
    }
 
   } catch (ModbusProtocolException e) {
    e.printStackTrace();
   } catch (ModbusNumberException e) {
    e.printStackTrace();
   } catch (ModbusIOException e) {
    e.printStackTrace();
   } finally {
    try {
     master.disconnect();
    } catch (ModbusIOException e) {
     e.printStackTrace();
    }
   }
  } catch (RuntimeException e) {
   throw e;
  } catch (Exception e) {
   e.printStackTrace();
  }
 }
}

打印到控制台的信息

Address: 0, Value: 88
Address: 1, Value: 66
Address: 2, Value: 8
Address: 3, Value: 6
Address: 4, Value: 32727
Address: 5, Value: 32808
Address: 6, Value: 0
Address: 7, Value: 3
Address: 8, Value: 2
Address: 9, Value: 1

使用modbus4j

maven依赖 官方说明：https://github.com/infiniteautomation/modbus4j 有个坑：Maven配的阿里云仓库，下载不下来，注释掉阿里云仓库使用默认仓库才能下载好。
pom.xml

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

  <groupId>com.tcb</groupId>
  <artifactId>modbus</artifactId>
  <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
  <packaging>jar</packaging>

  <name>modbus</name>
  <url>http://maven.apache.org</url>

  <properties>
    <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
  </properties>
  
  <!-- 若想引用modbus4j需要引入下列repository id:ias-snapshots id:ias-releases 两个 ，使用默认仓库下载，不要使用阿里云仓库-->
    <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>

</project>

Springboot实现modbus协议通讯

原文链接：http://www.leftso.com/blog/83.html 核心依赖:
modbus4j.jar commons-lang3-3.0.jar Modbus4jUtils类

package com.tcb.modbus;

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;

/**
 * modbus通讯工具类,采用modbus4j实现
 * 
 * @author lxq
 * @dependencies modbus4j-3.0.3.jar
 * @website https://github.com/infiniteautomation/modbus4j
 */
public class Modbus4jUtils {
 /**
  * 工厂。
  */
 static ModbusFactory modbusFactory;
 static {
  if (modbusFactory == null) {
   modbusFactory = new ModbusFactory();
  }
 }

 /**
  * 获取master
  * 
  * @return
  * @throws ModbusInitException
  */
 public static ModbusMaster getMaster() throws ModbusInitException {
  IpParameters params = new IpParameters();
  params.setHost("localhost");
  params.setPort(502);
  //
  // modbusFactory.createRtuMaster(wapper); //RTU 协议
  // modbusFactory.createUdpMaster(params);//UDP 协议
  // modbusFactory.createAsciiMaster(wrapper);//ASCII 协议
  ModbusMaster master = modbusFactory.createTcpMaster(params, false);// TCP 协议
  master.init();

  return master;
 }

 /**
  * 读取[01 Coil Status 0x]类型 开关数据
  * 
  * @param slaveId
  *            slaveId
  * @param offset
  *            位置
  * @return 读取值
  * @throws ModbusTransportException
  *             异常
  * @throws ErrorResponseException
  *             异常
  * @throws ModbusInitException
  *             异常
  */
 public static Boolean readCoilStatus(int slaveId, int offset)
   throws ModbusTransportException, ErrorResponseException, ModbusInitException {
  // 01 Coil Status
  BaseLocator<Boolean> loc = BaseLocator.coilStatus(slaveId, offset);
  Boolean value = getMaster().getValue(loc);
  return value;
 }

 /**
  * 读取[02 Input Status 1x]类型 开关数据
  * 
  * @param slaveId
  * @param offset
  * @return
  * @throws ModbusTransportException
  * @throws ErrorResponseException
  * @throws ModbusInitException
  */
 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;
 }

 /**
  * 读取[03 Holding Register类型 2x]模拟量数据
  * 
  * @param slaveId
  *            slave Id
  * @param offset
  *            位置
  * @param dataType
  *            数据类型,来自com.serotonin.modbus4j.code.DataType
  * @return
  * @throws ModbusTransportException
  *             异常
  * @throws ErrorResponseException
  *             异常
  * @throws ModbusInitException
  *             异常
  */
 public static Number readHoldingRegister(int slaveId, int offset, int dataType)
   throws ModbusTransportException, ErrorResponseException, ModbusInitException {
  // 03 Holding Register类型数据读取
  BaseLocator<Number> loc = BaseLocator.holdingRegister(slaveId, offset, dataType);
  Number value = getMaster().getValue(loc);
  return value;
 }

 /**
  * 读取[04 Input Registers 3x]类型 模拟量数据
  * 
  * @param slaveId
  *            slaveId
  * @param offset
  *            位置
  * @param dataType
  *            数据类型,来自com.serotonin.modbus4j.code.DataType
  * @return 返回结果
  * @throws ModbusTransportException
  *             异常
  * @throws ErrorResponseException
  *             异常
  * @throws ModbusInitException
  *             异常
  */
 public static Number readInputRegisters(int slaveId, int offset, int dataType)
   throws ModbusTransportException, ErrorResponseException, ModbusInitException {
  // 04 Input Registers类型数据读取
  BaseLocator<Number> loc = BaseLocator.inputRegister(slaveId, offset, dataType);
  Number value = getMaster().getValue(loc);
  return value;
 }

 /**
  * 批量读取使用方法
  * 
  * @throws ModbusTransportException
  * @throws ErrorResponseException
  * @throws ModbusInitException
  */
 public static void batchRead() throws ModbusTransportException, ErrorResponseException, ModbusInitException {

  BatchRead<Integer> batch = new BatchRead<Integer>();

  batch.addLocator(0, BaseLocator.holdingRegister(1, 1, DataType.FOUR_BYTE_FLOAT));
  batch.addLocator(1, BaseLocator.inputStatus(1, 0));

  ModbusMaster master = getMaster();

  batch.setContiguousRequests(false);
  BatchResults<Integer> results = master.send(batch);
  System.out.println(results.getValue(0));
  System.out.println(results.getValue(1));
 }

 /**
  * 测试
  * 
  * @param args
  */
 public static void main(String[] args) {
  try {
   // 01测试
   Boolean v011 = readCoilStatus(1, 0);
   Boolean v012 = readCoilStatus(1, 1);
   Boolean v013 = readCoilStatus(1, 6);
   System.out.println("v011:" + v011);
   System.out.println("v012:" + v012);
   System.out.println("v013:" + v013);
   // 02测试
   Boolean v021 = readInputStatus(1, 0);
   Boolean v022 = readInputStatus(1, 1);
   Boolean v023 = readInputStatus(1, 2);
   System.out.println("v021:" + v021);
   System.out.println("v022:" + v022);
   System.out.println("v023:" + v023);

   // 03测试
   Number v031 = readHoldingRegister(1, 1, DataType.FOUR_BYTE_FLOAT);// 注意,float
   Number v032 = readHoldingRegister(1, 3, DataType.FOUR_BYTE_FLOAT);// 同上
   System.out.println("v031:" + v031);
   System.out.println("v032:" + v032);

   // 04测试
   Number v041 = readInputRegisters(1, 0, DataType.FOUR_BYTE_FLOAT);//
   Number v042 = readInputRegisters(1, 2, DataType.FOUR_BYTE_FLOAT);//
   System.out.println("v041:" + v041);
   System.out.println("v042:" + v042);
   // 批量读取
   batchRead();

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

slave配置

操作：新建四个不同功能码的窗口，然后运行代码，修改仿真软件上的值。

输出信息

v011:true
v012:false
v013:true
v021:true
v022:false
v023:true
v031:7.5
v032:10.5
v041:1.5
v042:3.0
7.5
true

Java通过modbus4j对数据的写入 原文链接：http://www.leftso.com/blog/83.html

类Modbus4jWriteUtils.java

package com.tcb.modbus;

import org.apache.commons.logging.Log;
import org.apache.commons.logging.LogFactory;

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.ModbusResponse;
import com.serotonin.modbus4j.msg.WriteCoilRequest;
import com.serotonin.modbus4j.msg.WriteCoilResponse;
import com.serotonin.modbus4j.msg.WriteCoilsRequest;
import com.serotonin.modbus4j.msg.WriteCoilsResponse;
import com.serotonin.modbus4j.msg.WriteRegisterRequest;
import com.serotonin.modbus4j.msg.WriteRegisterResponse;
import com.serotonin.modbus4j.msg.WriteRegistersRequest;

/**
 * modbus4j写入数据
 * 
 * @author xq
 *
 */
public class Modbus4jWriteUtils {
 static Log log = LogFactory.getLog(Modbus4jWriteUtils.class);
 /**
  * 工厂。
  */
 static ModbusFactory modbusFactory;
 static {
  if (modbusFactory == null) {
   modbusFactory = new ModbusFactory();
  }
 }

 /**
  * 获取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;
 }

 /**
  * 写 [01 Coil Status(0x)]写一个 function ID = 5
  * 
  * @param slaveId
  *            slave的ID
  * @param writeOffset
  *            位置
  * @param writeValue
  *            值
  * @return 是否写入成功
  * @throws ModbusTransportException
  * @throws ModbusInitException
  */
 public static boolean writeCoil(int slaveId, int writeOffset, boolean writeValue)
   throws ModbusTransportException, ModbusInitException {
  // 获取master
  ModbusMaster tcpMaster = getMaster();
  // 创建请求
  WriteCoilRequest request = new WriteCoilRequest(slaveId, writeOffset, writeValue);
  // 发送请求并获取响应对象
  WriteCoilResponse response = (WriteCoilResponse) tcpMaster.send(request);
  if (response.isException()) {
   return false;
  } else {
   return true;
  }
 }

 /**
  * 写[01 Coil Status(0x)] 写多个 function ID = 15
  * 
  * @param slaveId
  *            slaveId
  * @param startOffset
  *            开始位置
  * @param bdata
  *            写入的数据
  * @return 是否写入成功
  * @throws ModbusTransportException
  * @throws ModbusInitException
  */
 public static boolean writeCoils(int slaveId, int startOffset, boolean[] bdata)
   throws ModbusTransportException, ModbusInitException {
  // 获取master
  ModbusMaster tcpMaster = getMaster();
  // 创建请求
  WriteCoilsRequest request = new WriteCoilsRequest(slaveId, startOffset, bdata);
  // 发送请求并获取响应对象
  WriteCoilsResponse response = (WriteCoilsResponse) tcpMaster.send(request);
  if (response.isException()) {
   return false;
  } else {
   return true;
  }

 }

 /***
  * 写[03 Holding Register(4x)] 写一个 function ID = 6
  * 
  * @param slaveId
  * @param writeOffset
  * @param writeValue
  * @return
  * @throws ModbusTransportException
  * @throws ModbusInitException
  */
 public static boolean writeRegister(int slaveId, int writeOffset, short writeValue)
   throws ModbusTransportException, ModbusInitException {
  // 获取master
  ModbusMaster tcpMaster = getMaster();
  // 创建请求对象
  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;
  }

 }

 /**
  * 
  * 写入[03 Holding Register(4x)]写多个 function ID=16
  * 
  * @param slaveId
  *            modbus的slaveID
  * @param startOffset
  *            起始位置偏移量值
  * @param sdata
  *            写入的数据
  * @return 返回是否写入成功
  * @throws ModbusTransportException
  * @throws ModbusInitException
  */
 public static boolean writeRegisters(int slaveId, int startOffset, short[] sdata)
   throws ModbusTransportException, ModbusInitException {
  // 获取master
  ModbusMaster tcpMaster = getMaster();
  // 创建请求对象
  WriteRegistersRequest request = new WriteRegistersRequest(slaveId, startOffset, sdata);
  // 发送请求并获取响应对象
  ModbusResponse response = tcpMaster.send(request);
  if (response.isException()) {
   log.error(response.getExceptionMessage());
   return false;
  } else {
   return true;
  }
 }

 /**
  * 写入数字类型的模拟量（如:写入Float类型的模拟量、Double类型模拟量、整数类型Short、Integer、Long）
  * 
  * @param slaveId
  * @param offset
  * @param value
  *            写入值,Number的子类,例如写入Float浮点类型,Double双精度类型,以及整型short,int,long
  * @param registerCount
  *            ,com.serotonin.modbus4j.code.DataType
  * @throws ModbusTransportException
  * @throws ErrorResponseException
  * @throws ModbusInitException
  */
 public static void writeHoldingRegister(int slaveId, int offset, Number value, int dataType)
   throws ModbusTransportException, ErrorResponseException, ModbusInitException {
  // 获取master
  ModbusMaster tcpMaster = getMaster();
  // 类型
  BaseLocator<Number> locator = BaseLocator.holdingRegister(slaveId, offset, dataType);
  tcpMaster.setValue(locator, value);
 }

 public static void main(String[] args) {
  try {
   //@formatter:off
   // 测试01
//   boolean t01 = writeCoil(1, 0, true);
//   System.out.println("T01:" + t01);

   // 测试02
//   boolean t02 = writeCoils(1, 0, new boolean[] { true, false, true });
//   System.out.println("T02:" + t02);

   // 测试03
//   short v = -3;
//   boolean t03 = writeRegister(1, 0, v);
//   System.out.println("T03:" + t03);
   // 测试04
//   boolean t04 = writeRegisters(1, 0, new short[] { -3, 3, 9 });
//   System.out.println("t04:" + t04);
   //写模拟量
   writeHoldingRegister(1,0, 10.1f, DataType.FOUR_BYTE_FLOAT);
   
   //@formatter:on
  } catch (Exception e) {
   e.printStackTrace();
  }

 }

}

使用modbus-master-tcp

原文链接：http://www.leftso.com/blog/310.html 源码地址：https://github.com/digitalpetri/modbus modbus tcp通讯Java的方案之前已经讲解过一种,modbus4j实现Java语言的modbus tcp协议通讯。从上一个方案中我们不难发现modbus4j的通讯实现方式是同步的。实际应用中可能会读取大量的数据。同步处理对于应用的响应还是不太友好的。本博客主要讲解另外一种Java语言的modbux tcp通讯方案。那就是modbus-master-tcp。
maven依赖
pom.xml注意,需要将java的编译版本指定到1.8.因为只有1.8以后才支持lambda表达式。

 <dependency>
  	<groupId>com.digitalpetri.modbus</groupId>
  	<artifactId>modbus-master-tcp</artifactId>
  	<version>1.1.0</version>
 </dependency>

观察可以发现,modbus-master-tcp项目的底层是基于netty框架开发。天然的支持异步处理。在性能方面有很好的提升。

编写modbus tcp读取案例 类SimpleMasterExample

package com.ioufev;

import java.util.concurrent.CompletableFuture;
import java.util.concurrent.ExecutionException;

import com.digitalpetri.modbus.codec.Modbus;
import com.digitalpetri.modbus.master.ModbusTcpMaster;
import com.digitalpetri.modbus.master.ModbusTcpMasterConfig;
import com.digitalpetri.modbus.requests.ReadCoilsRequest;
import com.digitalpetri.modbus.requests.ReadDiscreteInputsRequest;
import com.digitalpetri.modbus.requests.ReadHoldingRegistersRequest;
import com.digitalpetri.modbus.requests.ReadInputRegistersRequest;
import com.digitalpetri.modbus.responses.ReadCoilsResponse;
import com.digitalpetri.modbus.responses.ReadDiscreteInputsResponse;
import com.digitalpetri.modbus.responses.ReadHoldingRegistersResponse;
import com.digitalpetri.modbus.responses.ReadInputRegistersResponse;

import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.util.ReferenceCountUtil;

/***
 * modbus TCP协议Java通讯读取例子
 *
 *
 */
public class ModbusMasterTCPDemo {

    static ModbusTcpMaster master;

    /**
     * 获取TCP协议的Master
     *
     * @return
     */
    public static void initModbusTcpMaster() {
        if (master == null) {
            // 创建配置
            ModbusTcpMasterConfig config = new ModbusTcpMasterConfig.Builder("localhost").setPort(502).build();
            master = new ModbusTcpMaster(config);
        }
    }

    /***
     * 释放资源
     */
    public static void release() {
        if (master != null) {
            master.disconnect();
        }
        Modbus.releaseSharedResources();
    }

    /**
     * 读取Coils开关量
     *
     * @param address
     *            寄存器开始地址
     * @param quantity
     *            数量
     * @param unitId
     *            ID
     * @return 读取值
     * @throws InterruptedException
     *             异常
     * @throws ExecutionException
     *             异常
     */
    public static Boolean readCoils(int address, int quantity, int unitId)
            throws InterruptedException, ExecutionException {
        Boolean result = null;
        CompletableFuture<ReadCoilsResponse> future = master.sendRequest(new ReadCoilsRequest(address, quantity),
                unitId);
        ReadCoilsResponse readCoilsResponse = future.get();// 工具类做的同步返回.实际使用推荐结合业务进行异步处理
        if (readCoilsResponse != null) {
            ByteBuf buf = readCoilsResponse.getCoilStatus();
            result = buf.readBoolean();
            ReferenceCountUtil.release(readCoilsResponse);
        }
        return result;
    }

    /**
     * 读取readDiscreteInputs开关量
     *
     * @param address
     *            寄存器开始地址
     * @param quantity
     *            数量
     * @param unitId
     *            ID
     * @return 读取值
     * @throws InterruptedException
     *             异常
     * @throws ExecutionException
     *             异常
     */
    public static Boolean readDiscreteInputs(int address, int quantity, int unitId)
            throws InterruptedException, ExecutionException {
        Boolean result = null;
        CompletableFuture<ReadDiscreteInputsResponse> future = master
                .sendRequest(new ReadDiscreteInputsRequest(address, quantity), unitId);
        ReadDiscreteInputsResponse discreteInputsResponse = future.get();// 工具类做的同步返回.实际使用推荐结合业务进行异步处理
        if (discreteInputsResponse != null) {
            ByteBuf buf = discreteInputsResponse.getInputStatus();
            result = buf.readBoolean();
            ReferenceCountUtil.release(discreteInputsResponse);
        }
        return result;
    }

    /**
     * 读取HoldingRegister数据
     *
     * @param address
     *            寄存器地址
     * @param quantity
     *            寄存器数量
     * @param unitId
     *            id
     * @return 读取结果
     * @throws InterruptedException
     *             异常
     * @throws ExecutionException
     *             异常
     */
    public static Number readHoldingRegisters(int address, int quantity, int unitId)
            throws InterruptedException, ExecutionException {
        Number result = null;
        CompletableFuture<ReadHoldingRegistersResponse> future = master
                .sendRequest(new ReadHoldingRegistersRequest(address, quantity), unitId);
        ReadHoldingRegistersResponse readHoldingRegistersResponse = future.get();// 工具类做的同步返回.实际使用推荐结合业务进行异步处理
        if (readHoldingRegistersResponse != null) {
            ByteBuf buf = readHoldingRegistersResponse.getRegisters();
            result = buf.readFloat();
            ReferenceCountUtil.release(readHoldingRegistersResponse);
        }
        return result;
    }

    /**
     * 读取InputRegisters模拟量数据
     *
     * @param address
     *            寄存器开始地址
     * @param quantity
     *            数量
     * @param unitId
     *            ID
     * @return 读取值
     * @throws InterruptedException
     *             异常
     * @throws ExecutionException
     *             异常
     */
    public static Number readInputRegisters(int address, int quantity, int unitId)
            throws InterruptedException, ExecutionException {
        Number result = null;
        CompletableFuture<ReadInputRegistersResponse> future = master
                .sendRequest(new ReadInputRegistersRequest(address, quantity), unitId);
        ReadInputRegistersResponse readInputRegistersResponse = future.get();// 工具类做的同步返回.实际使用推荐结合业务进行异步处理
        if (readInputRegistersResponse != null) {
            ByteBuf buf = readInputRegistersResponse.getRegisters();
            result = buf.readDouble();
            ReferenceCountUtil.release(readInputRegistersResponse);
        }
        return result;
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 初始化资源
            initModbusTcpMaster();

            // 执行操作

            // 读取开关量
            System.out.println(readCoils(0, 1, 1));
            System.out.println(readDiscreteInputs(0, 1, 1));
            System.out.println(readDiscreteInputs(1, 1, 1));

            // 读取模拟量
            System.out.println(readHoldingRegisters(0, 2, 1));
            System.out.println(readHoldingRegisters(2, 2, 1));
            System.out.println(readHoldingRegisters(4, 2, 1));
            System.out.println(readInputRegisters(2, 4, 1));
            System.out.println(readInputRegisters(6, 4, 1));

            // 释放资源
            release();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

编写modbus tcp写入案例 0x06 Write Single Register

功能码06 写入单个寄存器

类WriteSingleRegisterRequest

// 发送单个寄存器数据，一般是无符号16位值：比如10

master.sendRequest(new WriteSingleRegisterRequest(address, value), unitId);
0x10 Write Multiple Registers

功能码10 写入多个寄存器

写入多个寄存器

类WriteMultipleRegistersRequest

// float类型转字节数组
byte[] bytes = float2bytes(values);
// 转netty需要的字节类型
ByteBuf byteBuf = Unpooled.wrappedBuffer(bytes);

// 发送多个寄存器数据，数据类型由quantity决定，2是float类型，4是double类型
master.sendRequest(new WriteMultipleRegistersRequest(address,quantity,byteBuf), unitId);

slave：和上面的一样

输出信息

true
false
false
10.1
-5.6
9.2
6.00002
-90.122222

评价感受 jlibmodbus：集成多个串口通信开源库，有意思 modbus4j：很有名 modbus-master-tcp：底层netty，支持异步 Jamod：Github上安卓开发modbus通信用的多