ModbusMatser
概述
ModbusMaster 作为主站，主动采集 Modbus 从站协议的设备数据。该插件支持 Modbus TCP 和 Modbus RTU 格式报文，适用于各种工业自动化场景。
主要特性
- 协议支持：支持 Modbus TCP 和 Modbus RTU 格式报文
- 高可用：支持粘包，半包等情况自动解析
- 通信方式：支持 TCP 客户端、TCP 服务（DTU）、串口、UDP 通信
- 功能码：支持 01、02、03、04、05、06、15、16 功能码
- 数据类型：支持所有 Modbus 标准数据类型
- 高性能：基于异步架构，提供高性能的数据访问
- 易用性：提供简洁的配置界面，易于集成和使用
适用场景
- 工业自动化设备数据采集
- PLC 设备通信
- 传感器数据采集
- 智能仪表数据读取
插件属性配置项
基本配置
| 属性 | 说明 | 备注 |
|---|---|---|
| Modbus 协议类型 | Modbus TCP/Modbus RTU 格式报文 | 选择协议类型 |
| 默认站号 | 默认的 Modbus 站号 ID | 变量可单独配置站号 |
| DTU 注册包 | 匹配初始包内容 | 仅适用于 TcpService 链路（DTU 模式） |
| 解析顺序 | 4 个字节以上的数据解析，可设置为 ABCD/BADC/CDBA/DCBA，默认 ABCD，变量可单独配置 | ABCD：Big-Endian BADC：Big-Endian Byte Swap CDAB：Little-Endian Byte Swap DCBA：Little-Endian |
| 读写超时时间 | 读写超时时间（毫秒） | 3000 |
| 发送延时 | 在发送请求前的延时时间（毫秒） | 0 |
| 最大打包长度 | 打包长度，最大限值是 125 | 100 |
| 字符串反转 | 字符串变量按字为单位调换 | false |
| 失败重试次数 | 读取失败时，重试 n 次后判定变量为离线 | 3 |
| 占空比 | N次写入执行一次读取 | 3 |
| 写优先 | 写入时优先写，取消读操作 | false |
协议类型说明
Modbus TCP
Modbus TCP 使用 MBAP 报文头：
+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+
| 事务标识符 | 协议标识符 | 长度 | 单元标识符 | 功能码 | 数据域 |
+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+
| 2字节 | 2字节 | 2字节 | 1字节 | 1字节 | N字节
+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+
Modbus RTU
Modbus RTU 使用CRC 校验：
+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+
| 从站地址 | 功能码 | 数据域 | CRC 校验 |
+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+
| 1字节 | 1字节 | N字节 | 2字节 |
+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+
变量地址配置项
基本地址
Modbus PLC 寄存器地址格式：
| 地址 | 功能码 | 说明 |
|---|---|---|
| 4xxxxx | 03 | 读取保持寄存器 |
| 3xxxxx | 04 | 读取输入寄存器 |
| 1xxxxx | 02 | 读取输入线圈 |
| 0xxxxx | 01 | 读取输出线圈 |
站号配置（可选）
当需要指定站号地址时，可使用以下格式：
| 地址 | 说明 |
|---|---|
| s=2;10001 | 读取 02 功能码，设备地址为 2 |
| s=11;40001 | 读取 03 功能码，设备地址为 11 |
写入功能码配置（可选）
当需要指定 16/15 功能码时，可使用以下格式：
| 地址 | 说明 |
|---|---|
| w=15;10001 | 读取 02 功能码，写入 15 功能码 |
| w=16;40001 | 读取 03 功能码，写入 16 功能码 |
解析顺序配置（可选）
当需要指定解析顺序时，可使用以下格式：
| 地址 | 说明 |
|---|---|
| o=ABCD;40001 | 使用 ABCD 解析顺序 |
| o=BADC;40001 | 使用 BADC 解析顺序 |
| o=CDAB;40001 | 使用 CDAB 解析顺序 |
| o=DCBA;40001 | 使用 DCBA 解析顺序 |
功能码说明
读取功能码
| 功能码 | 名称 | 说明 | 地址格式 |
|---|---|---|---|
| 01 | 读取线圈 | 读取输出线圈状态 | 0xxxxx |
| 02 | 读取离散输入 | 读取输入线圈状态 | 1xxxxx |
| 03 | 读取保持寄存器 | 读取保持寄存器值 | 4xxxxx |
| 04 | 读取输入寄存器 | 读取输入寄存器值 | 3xxxxx |
写入功能码
| 功能码 | 名称 | 说明 | 地址格式 |
|---|---|---|---|
| 05 | 写入单个线圈 | 写入单个输出线圈 | 0xxxxx |
| 06 | 写入单个寄存器 | 写入单个保持寄存器 | 4xxxxx |
| 15 | 写入多个线圈 | 写入多个输出线圈 | 0xxxxx |
| 16 | 写入多个寄存器 | 写入多个保持寄存器 | 4xxxxx |
数据类型说明
基本数据类型
| 数据类型 | 说明 | 长度 | 范围 |
|---|---|---|---|
| Bool | 布尔型 | 1 bit | True/False |
| Byte | 字节 | 1 byte | 0 ~ 255 |
| Short | 短整数 | 2 bytes | -32768 ~ 32767 |
| UShort | 无符号短整数 | 2 bytes | 0 ~ 65535 |
| Int | 整数 | 4 bytes | -2147483648 ~ 2147483647 |
| UInt | 无符号整数 | 4 bytes | 0 ~ 4294967295 |
| Float | 单精度浮点数 | 4 bytes | ±3.4E38 |
| Double | 双精度浮点数 | 8 bytes | ±1.7E308 |
| String | 字符串 | 可变 | 字符串 |
解析顺序说明
ABCD（Big-Endian）
地址 40001-40002: 0x1234 0x5678
解析结果: 0x12345678
BADC（Big-Endian Byte Swap）
地址 40001-40002: 0x1234 0x5678
解析结果: 0x34127856
CDAB（Little-Endian Byte Swap）
地址 40001-40002: 0x1234 0x5678
解析结果: 0x56781234
DCBA（Little-Endian）
地址 40001-40002: 0x1234 0x5678
解析结果: 0x78563412
常见问题
Q1: 连接设备失败怎么办？
A: 检查以下几点：
- 确认设备 IP 地址和端口配置正确
- 检查网络连接是否正常
- 确认 Modbus 协议类型配置正确
- 检查设备是否允许外部连接
- 确认防火墙设置
Q2: 读取数据超时怎么办？
A: 检查以下几点：
- 增加超时时间设置
- 检查设备负载
- 减少读取的数据量
- 优化网络连接
Q3: 如何处理数据解析错误？
A: 检查以下几点：
- 确认解析顺序配置正确
- 检查数据类型是否匹配
- 确认地址格式正确
- 使用单独配置覆盖默认设置
Q4: 支持哪些功能码？
A: 支持以下功能码：
- 读取功能码：01、02、03、04
- 写入功能码：05、06、15、16
Q5: 如何提高读取性能？
A: 采用以下方法：
- 使用打包读取，减少通信次数
- 合理设置超时时间
- 优化网络连接
- 减少读取的数据量
Q6: Modbus TCP 和 Modbus RTU 有什么区别？
A: 主要区别如下：
| 特性 | Modbus TCP | Modbus RTU |
|---|---|---|
| 报文头 | MBAP 报文头 | 从站地址 |
| 校验 | 无应用层校验 | CRC 校验 |