Modbus協(xié)議是一種廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備間通信的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，尤其在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中大受歡迎。由于其簡(jiǎn)單性和靈活性，Modbus已成為各行業(yè)控制和監(jiān)控設(shè)備首選的協(xié)議之一。

本文將帶你了解如何通過(guò)Python與支持Modbus協(xié)議的設(shè)備進(jìn)行通信。

準(zhǔn)備工作：首先確保你的系統(tǒng)已安裝Python，并具備基本的Python編程知識(shí)以及串行通信庫(kù)的理解。

Python中用于Modbus的庫(kù)： 要開(kāi)始使用Python處理Modbus，我們需要幾個(gè)輔助庫(kù)。其中兩個(gè)主要的Python Modbus實(shí)現(xiàn)庫(kù)是“pymodbus”和“minimalmodbus”。"pymodbus"庫(kù)提供了豐富的功能并支持多種Modbus變體，而"minimalmodbus"是一個(gè)更輕量、簡(jiǎn)潔的庫(kù)，專注于基礎(chǔ)功能。

安裝庫(kù)： 通過(guò)以下命令安裝“pymodbus”：

pip install pymodbus

安裝“minimalmodbus”時(shí)可以使用如下命令：

pip install minimalmodbus

建立Modbus連接： 安裝完庫(kù)后，接下來(lái)就可以建立Modbus連接了。首先確定需要的Modbus連接類型：Modbus TCP或Modbus RTU

Modbus TCP：對(duì)于通過(guò)以太網(wǎng)連接的設(shè)備，我們使用TCP連接。在Python中，可以通過(guò)“pymodbus”庫(kù)創(chuàng)建一個(gè)Modbus TCP客戶端，示例如下：

from pymodbus.client.sync import ModbusTcpClient
# Create a Modbus TCP client
client = ModbusTcpClient('192.168.0.1') # Replace with your device's IP address
# Connect to the Modbus TCP server
client.connect()
# Perform Modbus operations here
# Close the connection
client.close()

Modbus RTU：對(duì)于通過(guò)串行通信（如RS485）連接的設(shè)備，我們使用RTU連接。在Python中，可以使用“minimalmodbus”庫(kù)進(jìn)行Modbus RTU通信，示例如下：

import minimalmodbus
# Create a Modbus RTU instrument
instrument = minimalmodbus.Instrument('/dev/ttyUSB0', slaveaddress=1) # Replace with your device's serial port and slave address
# Set the communication parameters (baudrate, parity, etc.)
instrument.serial.baudrate = 9600
instrument.serial.parity = minimalmodbus.serial.PARITY_NONE
# Perform Modbus operations here
# Close the connection
instrument.serial.close()

執(zhí)行Modbus操作： 一旦建立了Modbus連接，我們便可以執(zhí)行各種Modbus操作，如讀取和寫入寄存器數(shù)據(jù)。

使用“pymodbus”讀取保持寄存器值（例如寄存器100），代碼如下：

from pymodbus.constants import Endian
from pymodbus.payload import BinaryPayloadDecoder
from pymodbus.payload import BinaryPayloadBuilder
# Read a holding register value
result = client.read_holding_registers(address=100, count=1, unit=1)
if result.isError():
print("Error reading register!")
else:
decoder = BinaryPayloadDecoder.fromRegisters(result.registers, byteorder=Endian.Big)
value = decoder.decode_32bit_float()
print("Register value:", value)

使用“minimalmodbus”向保持寄存器（例如寄存器200）寫入值，代碼如下：

# Write a value to a holding register
instrument.write_register(200, 42)

在這篇教程中，我們一同探索了如何巧妙地結(jié)合Python與Modbus協(xié)議，實(shí)現(xiàn)與各類支持該協(xié)議設(shè)備之間的通信。不僅涵蓋了必需庫(kù)的安裝步驟，還深入實(shí)踐了建立Modbus TCP與Modbus RTU兩種類型的連接，并演示了如何執(zhí)行基本的讀寫操作。

借助Python對(duì)Modbus協(xié)議的廣泛兼容性，你可以充分利用這一強(qiáng)大工具，將其應(yīng)用于各種工業(yè)自動(dòng)化場(chǎng)景，提升項(xiàng)目效率與可靠性。