REDISANT 提供互联网与物联网开发测试套件 #

第二章：Modbus开发环境搭建 #

为了搭建开发环境，我们需要准备三款软件：

如下图所示，为了便于理解和调试Modbus，首推两个工具软件 Modbus从站模拟器和 Modbus主站模拟器，分别代表 Modbus 主站设备和从站设备；为了在一台PC上通信和调试，另外需要安装虚拟串口软件 Visual Serial Port Driver（即VSPD），用于连接主站设备和从站。借助此3种软件的帮助，可以先在PC上做一些基础实验，直观地观察通信数据，这是个很好的入门方法。

以上软件仅用于学习和评估，安装测试完毕后请删除或者购买正版软件。

Virtual Serial Port Driver 是一款虚拟串口软件，允许用户去模拟多串口，支持所有的设置和信号线，仿佛操作真正的COM端口。通过操作虚拟串口对，写入到一个虚拟COM端口的数据可以从另外一个COM端口读取，可以通过此种方式实现在两个串口程序之间交换数据，如下图所示；而且可以随时创建多个虚拟端口对，所以不会有串行端口短缺的困扰，不需要额外的硬件挤占用户的办公桌。

虚拟串口软件使用 #

打开软件后，点击右侧的“Add pair”即可添加一对串口，只有主站和从站即可使用这一对串口进行通信。创建完成后，可以在左侧的Virtual ports看到这一对刚刚创建的窗口。之后就可以把软件关闭了。

Modbus从站模拟器使用 #

主要功能介绍 #

Modbus Slave Emulator 支持多种 Modbus 协议（RTU、ASCII、TCP/IP、UDP/IP、RUT Over TCP、RUT Over UDP）；您可以同时创建多个连接，并将多个从站设备加入网络，快速搭建您的测试平台。

主要功能包括：

支持多种Modbus协议，包括：
- Modbus RTU
- Modbus ASCII
- Modbus TCP/IP
- Modbus UDP/IP
- Modbus RTU Over TCP/IP
- Modbus RTU Over UDP/IP
监视串行线路或以太网上的通信数据
支持按照业务类型对寄存器进行分组管理
您可以在“测试中心”编写并发送您自己的测试字符串，并以十六进制数字检查从站返回的结果。
支持多达 28 种数据格式，包括：Signed、Unsigned、Hex、Binary、Long、Float、Double、String等
支持 Modbus 协议地址和 PLC 地址相互切换
对任意数量寄存器中的数据绘制实时图表，监控数据的变化趋势
支持同时创建多个连接网络和大量主站设备
通过多个标签页进行管理，快速在主站设备之间进行切换
通过表格的形式管理寄存器，支持添加变量名和注释，支持切换背景与前景颜色
导出/导入从站设备寄存器数据到Excel
内置字节转换工具，方便将Long、Float、Double类型数据转换为寄存器中的数据
内置数据校验工具，支持 CRC、LRC 校验
对从站进行压力测试，以了解系统如何处理负载
支持丰富的 Modbus 功能码：
- 01 (0x01) 读取线圈
- 02 (0x02) 读取离散输入
- 03 (0x03) 读取保持寄存器
- 04 (0x04) 读取输入寄存器
- 05 (0x05) 写单个线圈
- 06 (0x06) 写单个寄存器
- 08 (0x08) 诊断（仅限串口）
- 11 (0x0B) 获取通讯事件计数器（仅限串口）
- 15 (0x0F) 写入多个线圈
- 16 (0x10) 写入多个寄存器
- 17 (0x11) 报告服务器 ID（仅限串口）
- 22 (0x16) 掩码写入寄存器
- 23 (0x17) 读/写多个寄存器
- 43 / 14 (0x2B / 0x0E) 读取设备标识

使用方法 #

打开软件后，点击上方的“新建连接”，在新建连接窗口中，连接模式选择“Serial Port”，并选择刚刚创建的虚拟串口COM1，然后点击确定。

每次新建连接，它会为我们自动创建一个从站，并配置一些寄存器。默认创建10个保持寄存器，并分到名为“RegisterGroup1”的寄存器组里。双击该寄存器组，我们就能看到这10个寄存器了。在这里我们可以为每个寄存器命名，每个寄存器相当于一个变量，我们可以为它自定义变量名。比如第一个寄存器代表电压值，第二个寄存器代表电流值。最后，我们选中连接并点击上方的“打开连接”按钮，现在从站处于启动状态，可以接收主站的命令了。

我们编辑前两个寄存器，给它们赋值12和3。一会主站即可读取到这两个值。

Modbus主站模拟器使用 #

主要功能介绍 #

和从站类似；Modbus Master Emulator 支持多种 Modbus 协议（RTU、ASCII、TCP/IP、UDP/IP、RUT Over TCP、RUT Over UDP）；您可以同时创建多个连接，监控多个Modbus从站寄存器，快速调试您的从站设备。

使用方法 #

与从站类似，这次还是点击“新建连接”按钮，端口号那里选择“COM2”。然后点击确定，即可创建一个新的连接。

每次新建连接，它会为我们自动创建一个从站，并配置一些寄存器。默认创建10个保持寄存器，并分到名为“RegisterGroup1”的寄存器组里。双击该寄存器组，我们就能看到这10个寄存器了。点击上方的“打开连接”按钮，即可开始与从站进行通信，软件默认定期读取从站的所有寄存器。这里我们可以看到刚刚在从站那里配置的10个寄存器的值。

软件其他功能这这一章里就不一一介绍了，将放到后续章节讲解mdobus功能码时结合报文进行介绍。

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