基于Java的Modbus TCP通信

简介：
本项目基于Java语言实现Modbus TCP通信协议，旨在为工业自动化领域提供一种高效的数据传输解决方案。 基于 Java 的 Modbus TCP 通信 Modbus TCP 是一种工业现场总线协议标准，由 MODICON 公司在1979年开发，并于1996年由施耐德公司推出其以太网 TCPIP 版本：Modbus TCP。这项应用层报文传输协议支持客户机服务器模式的通信，在不同类型的网络设备间使用ASCII、RTU和TCP三种不同的报文类型。 在 Modbus TCP 中，数据帧由 MBAP 和 PDU 两部分组成： - **MBAP**（7字节）：作为报文头，包括事务处理标识符（2字节）、协议标识符（00 00 表示Modbus TCP 协议）、长度字段（2字节表示接下来的数据长度）以及单元标识符。 - **PDU**：由功能码和数据组成。其中功能码为1个字节，而具体数据则根据操作对象的不同而变化。 对于 Modbus 的四种操作对象——线圈、离散输入、输入寄存器及保持寄存器，其对应的功能码包括： * 0x01：读取线圈 * 0x05：写单个线圈 * 0xF：写多个线圈 * 0x2：读取离散量输入 * 0x4：读取输入寄存器 * 0x3：读保持寄存器 * 0x6：写单个保持寄存器 * 0x10：写多个保持寄存器 在 Java 中，通过 Socket 编程实现 Modbus TCP 的通信。这涉及创建一个Socket对象以连接到Modbus设备，并根据协议格式编码报文后发送至设备端；随后解析和处理从该设备返回的响应数据。 使用 Wireshark 等网络分析工具可以捕获并研究 Modbus TCP 数据包，例如通过 IP、端口或特定模式进行过滤。这有助于深入理解通信过程中的细节信息。 在编码报文时需注意字节流与十六进制之间的转换问题；Java 提供了Integer.toHexString() 方法来帮助完成这一任务。此外，在编写socket 通信程序时，应根据 Modbus TCP 协议的格式正确构造和解析数据包以确保有效交互。例如，若要读取保持寄存器的数据，则需要基于已知设备地址、目标寄存器位置及所需数量等信息来构建相应的TCP报文进行查询操作。