python pymodbus库使用教程（以Modbus RTU为例）

御坂主机

1. 概述

Modbus是一种广泛使用的通信协议，主要应用于工业自动化系统中。它提供了一种简单的方式来进行主从设备之间的数据交换。Python语言通过pymodbus库，可以方便地实现Modbus协议的通信。本文将以Modbus RTU为例，详细介绍如何使用pymodbus库进行开发。

1.1 pymodbus库简介

pymodbus是一个使用Python编写的Modbus协议库，支持Modbus TCP和Modbus RTU两种通信方式。它提供了丰富的功能和简单易用的接口，使得在Python中实现Modbus通信变得非常容易。

1.2 环境准备

在开始之前，需要确保已安装Python和pymodbus库。可以通过以下命令安装pymodbus库：

1.     pip install pymodbus

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2. 初始化Modbus RTU通信

2.1 配置串口

在使用Modbus RTU通信时，需要配置串口参数，如波特率、停止位、数据位等。以下是一个示例，展示了如何配置串口并初始化Modbus RTU通信：

1.     from pymodbus.client.sync import ModbusSerialClient as ModbusClient
   
2. 
   
3.     client = ModbusClient(
   
4.         method='rtu',
   
5.         port='/dev/ttyUSB0',
   
6.         baudrate=9600,
   
7.         stopbits=1,
   
8.         bytesize=8,
   
9.         parity='N',
   
10.         timeout=1
    
11.     )

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2.2 连接Modbus设备

在配置好串口参数后，需要建立与Modbus从设备的连接：

1.     connection = client.connect()
   
2.     if connection:
   
3.         print("连接成功")
   
4.     else:
   
5.         print("连接失败")

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3. 读写Modbus寄存器

3.1 读取保持寄存器

Modbus协议中，保持寄存器用于存储从设备的状态和控制信息。可以通过以下代码读取保持寄存器的值：

1.     address = 0x10  # 寄存器地址
   
2.     count = 2  # 读取寄存器数量
   
3. 
   
4.     result = client.read_holding_registers(address, count, unit=1)
   
5.     if result.isError():
   
6.         print("读取失败")
   
7.     else:
   
8.         print("读取值:", result.registers)

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3.2 写入保持寄存器

可以通过以下代码写入保持寄存器：

1.     address = 0x10  # 寄存器地址
   
2.     value = [10, 20]  # 写入的值
   
3. 
   
4.     result = client.write_registers(address, value, unit=1)
   
5.     if result.isError():
   
6.         print("写入失败")
   
7.     else:
   
8.         print("写入成功")

复制代码

3.3 读取输入寄存器

输入寄存器用于存储从设备的只读数据，可以通过以下代码读取输入寄存器：

1.     address = 0x10  # 寄存器地址
   
2.     count = 2  # 读取寄存器数量
   
3. 
   
4.     result = client.read_input_registers(address, count, unit=1)
   
5.     if result.isError():
   
6.         print("读取失败")
   
7.     else:
   
8.         print("读取值:", result.registers)

复制代码

4. 异常处理

在实际使用过程中，可能会遇到各种异常情况，如通信超时、CRC校验错误等。可以通过捕获异常来处理这些情况：

1.     try:
   
2.         result = client.read_holding_registers(address, count, unit=1)
   
3.         if result.isError():
   
4.             print("读取失败")
   
5.         else:
   
6.             print("读取值:", result.registers)
   
7.     except Exception as e:
   
8.         print("异常:", e)

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5. 关闭连接

在完成通信后，需要关闭与Modbus设备的连接：

1.     client.close()

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6. 完整示例

以下是一个完整的示例，展示了如何使用pymodbus库进行Modbus RTU通信：

1.     from pymodbus.client.sync import ModbusSerialClient as ModbusClient
   
2. 
   
3.     def main():
   
4.         client = ModbusClient(
   
5.             method='rtu',
   
6.             port='/dev/ttyUSB0',
   
7.             baudrate=9600,
   
8.             stopbits=1,
   
9.             bytesize=8,
   
10.             parity='N',
    
11.             timeout=1
    
12.         )
    
13. 
    
14.         if client.connect():
    
15.             print("连接成功")
    
16. 
    
17.             try:
    
18.                 address = 0x10
    
19.                 count = 2
    
20. 
    
21.                 result = client.read_holding_registers(address, count, unit=1)
    
22.                 if result.isError():
    
23.                     print("读取失败")
    
24.                 else:
    
25.                     print("读取值:", result.registers)
    
26. 
    
27.                 value = [10, 20]
    
28.                 result = client.write_registers(address, value, unit=1)
    
29.                 if result.isError():
    
30.                     print("写入失败")
    
31.                 else:
    
32.                     print("写入成功")
    
33. 
    
34.             except Exception as e:
    
35.                 print("异常:", e)
    
36. 
    
37.             client.close()
    
38.         else:
    
39.             print("连接失败")
    
40. 
    
41.     if __name__ == "__main__":
    
42.         main()

复制代码

7. 总结

通过本文的介绍，我们详细了解了如何使用pymodbus库进行Modbus RTU通信。无论是读取保持寄存器、写入保持寄存器，还是处理异常情况，pymodbus库都提供了简洁易用的接口。希望本文的介绍能够帮助大家更好地使用pymodbus库，实现各种Modbus通信需求。

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