Modbus RTU协议及其在Java中的实现

1. Modbus RTU协议简介

Modbus是一种通信协议，用于在不同设备之间进行数据通信。Modbus RTU（Remote Terminal Unit）是Modbus协议的一种变体，它使用二进制形式进行数据传输，并采用串行通信方式。

Modbus RTU协议通常用于工业自动化领域，其中包括监控和控制设备，如传感器、执行器和PLC（Programmable Logic Controller）。它的特点包括简单、易于实现，并且广泛使用。

2. Modbus RTU通信框架

Modbus RTU协议使用主从结构，其中主设备负责发起通信并请求数据，而从设备接收请求并返回数据。通信框架如下所示：

sequenceDiagram
    participant Master
    participant Slave
    
    Master->>Slave: 请求数据
    Slave->>Master: 返回数据

3. Modbus RTU数据格式

Modbus RTU协议使用二进制形式进行数据传输，数据包括以下几个部分：

• 地址：每个从设备都有唯一的地址，主设备使用该地址来识别从设备。
• 功能码：用于指示主设备请求的操作类型，如读取寄存器或写入寄存器。
• 数据：请求或响应的数据。

4. Modbus RTU Java库

Java提供了许多库来实现Modbus RTU协议。其中一种常用的库是jamod（Java Modbus Library）。下面是使用jamod库进行Modbus RTU通信的示例代码：

import net.wimpi.modbus.Modbus;
import net.wimpi.modbus.ModbusException;
import net.wimpi.modbus.io.ModbusSerialTransaction;
import net.wimpi.modbus.msg.ReadInputRegistersRequest;
import net.wimpi.modbus.msg.ReadInputRegistersResponse;
import net.wimpi.modbus.net.SerialConnection;
import net.wimpi.modbus.util.SerialParameters;

public class ModbusRTUExample {

    public static void main(String[] args) {
        SerialParameters parameters = new SerialParameters();
        parameters.setPortName("COM1");
        parameters.setBaudRate(9600);
        parameters.setDatabits(8);
        parameters.setParity("None");
        parameters.setStopbits(1);
        
        SerialConnection connection = new SerialConnection(parameters);
        
        try {
            connection.open();
            
            ReadInputRegistersRequest request = new ReadInputRegistersRequest(0, 10);  // 读取寄存器0到10
            ModbusSerialTransaction transaction = new ModbusSerialTransaction(connection);
            transaction.setRequest(request);
            transaction.execute();
            
            ReadInputRegistersResponse response = (ReadInputRegistersResponse) transaction.getResponse();
            if (response != null) {
                int[] values = response.getRegisterValues();
                for (int value : values) {
                    System.out.println("Register value: " + value);
                }
            } else {
                System.out.println("No response received.");
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            connection.close();
        }
    }

}

5. 总结

本文介绍了Modbus RTU协议及其在Java中的实现。通过使用Modbus RTU协议，不同的设备可以实现数据通信和控制。通过使用jamod库，我们可以方便地在Java中实现Modbus RTU通信，并读取或写入寄存器数据。希望本文能够帮助读者理解和应用Modbus RTU协议。

6. 参考文献

• [jamod - Java Modbus Library](
• [Modbus - Wikipedia](