建立modbus通讯服务器与客户端的交互连接

# 第一章：Modbus通讯协议概述

## 1.1 Modbus通讯协议简介

Modbus通讯协议是一种用于工业控制系统的通讯协议，最初由Modicon（现在是施耐德电气的一部分）于1979年创建。该协议是基于主从架构的，使用简单而有效的通讯方法，被广泛应用于各种设备之间的数据传输。

Modbus通讯协议基于串行通讯（如RS-232、RS-485）或以太网通讯，具有良好的灵活性和可扩展性，支持不同数据类型的读写操作，包括线圈、离散输入、保持寄存器和输入寄存器等。

## 1.2 Modbus通讯协议的应用领域

Modbus通讯协议被广泛应用于工业自动化、能源管理、建筑自动化、环境监控等领域。在工业控制系统中，Modbus协议常用于PLC（可编程逻辑控制器）、传感器、执行器等设备之间的数据交换。

## 1.3 Modbus通讯协议的基本原理

Modbus通讯协议的基本原理是基于请求-应答模式，即客户端发送请求给服务器端，服务器端进行响应。请求消息包括功能码、寄存器地址和数据等信息，服务器端根据请求进行相应的数据读写操作，并返回响应消息给客户端。

Modbus通讯协议的基本原理简单直观，易于实现，且不受特定的操作系统或硬件限制，因此受到了广泛的应用和支持。
### 第二章：准备工作与环境搭建

在本章中，我们将详细介绍如何进行准备工作以及搭建Modbus通讯协议的环境。在开始之前，我们需要明确所选择的硬件设备，并安装配置相关的软件，最终建立基本的网络连接。

#### 2.1 选择合适的硬件设备

在选择硬件设备时，需要考虑到通讯协议的兼容性以及设备的性能。一般来说，常用的Modbus通讯协议设备包括PLC、传感器、控制器等，我们需要根据实际的应用场景和需求进行选择。

#### 2.2 安装并配置Modbus通讯协议相关的软件

针对不同的硬件设备，我们需要安装对应的Modbus通讯协议相关软件，这些软件通常包括Modbus服务器软件和Modbus客户端软件。在安装过程中，需要确保软件的版本和硬件设备的兼容性。

#### 2.3 建立基本的网络连接

在搭建环境之前，需要确保硬件设备之间能够正常通信。根据实际情况，可以选择有线网络或者Wi-Fi网络，确保设备能够相互之间能够稳定连接。

### 第三章：建立Modbus通讯服务器

在本章中，我们将详细介绍如何配置Modbus服务器软件，设置Modbus服务器的通讯参数，并编写简单的Modbus服务器端程序。

#### 3.1 配置Modbus服务器软件

首先，我们需要选择合适的Modbus服务器软件。常用的Modbus服务器软件包括ModbusPal、Simply Modbus等。这里以ModbusPal为例进行配置说明。

1. 下载并安装ModbusPal软件。
2. 打开ModbusPal软件，点击“File” -> “New Connection”创建一个新的连接。
3. 在弹出的对话框中，设置连接的基本信息，包括连接类型（TCP/RTU）、地址、端口等。点击“OK”保存设置。

#### 3.2 设置Modbus服务器的通讯参数

在配置Modbus服务器软件之后，我们需要设置Modbus服务器的通讯参数，确保服务器与客户端能够正常通讯。

1. 确保Modbus服务器软件已经启动，并处于监听状态。
2. 在ModbusPal中，可以通过“Start Server”按钮来启动Modbus服务器监听功能。

#### 3.3 编写简单的Modbus服务器端程序

接下来，我们将使用Python语言来编写一个简单的Modbus服务器端程序，实现基本的数据交互功能。

from pyModbusTCP.server import ModbusServer, DataBank

# 创建Modbus服务器实例
server = ModbusServer("127.0.0.1", 502, no_block=True)

# 启动Modbus