1.【零基础】5分钟开发一个简单的ModBus TCP主站上位机（附源码）
2.PLC数据收集的方法小结
3.Python modbus_tk 库源码分析
4.免费串口调试助手 开源 C#
5.案例分享：Qt modbusTcp调试工具(读写Byte、Int、DInt、Real、DReal)（当前v1.0.0）
6.QT+ModbusTCP 基于QTcpSocket纯手搓modbustcp协议

【零基础】5分钟开发一个简单的ModBus TCP主站上位机（附源码）

       在工业控制和现场数据采集领域，Modbus协议因其广泛的报表源码制作软件应用而备受青睐。本文将指导你在Visual Studio 环境下，使用C#和Winform框架，从零开始，仅用5分钟，开发一个简单的Modbus TCP主站上位机。首先，你需要下载并安装Visual Studio社区版，确保选择".NET桌面开发"等必要组件。

       安装完成后，新建一个Windows窗体应用项目，命名为"ModbusMaster"。接下来，安装Easy ModbusTcp库，它是基于.NET Framework的Modbus通信库，支持多种协议和编程语言，便于设备通信和数据采集。

       在代码编写部分，你需要设计界面，然后引入EasyModbus库，编写关键功能如连接设备、读写Modbus报文的函数。例如，`btn_connect_Click`方法用于连接设备，`SlaveCoilWrite`方法则负责单个或多个输出寄存器的写入操作。通过点击按钮，你可以控制设备的布尔状态。

PLC数据收集的方法小结

       在工业的信息化、智能化，甚至工业4.0的大潮中，很多高级算法都是由上位机、云来实现，VIP 看文章源码那么PLC数据采集是最基本的前提条件之一。

       面对这种需求，新的PLC大都开始支持以太网（以前的串口局限性太大了），有的甚至在CPU上直接设置以太网接口，编程，数据传输，都可以通过这个端口来搞定，不再需要增加一个以太网接口卡。

       硬件有了，要实现数据的采集，还需要软件，从软件上来说，实现方式大概有以下几种：

       1、PLC编程，与外部建立以太网连接，通过收发指令进行数据交换：

       为了实现这种方式，可能需要通过硬件配置来建立连接通道，然后再由用户自己编程进行收发。要想顺利完成这种通讯和调试，需要一位既懂计算机编程，又懂PLC编程调试的人员，否则，经常鸡同鸭讲，困难重重。

       在调试完毕后，如果想再增加一个变量，从上到下全部需要修改，那个酸爽呀！

       2、PLC提供不需要编程的外部访问协议，比如，OPC-UA、MODBUS TCP等:

       OPC-UA是目前比较火的开放协议，被工控界宣传得神乎其神，实际情况却是：困难重重。首先，窗体设计器源码PLC的OPC-UA协议不是随便用的，要购买授权。啊！不免费？不免费！其次，OPC-UA客户端那么容易实现吗？OPC-UA协议号称免费，但是，你如果真的从底层开始开发，如果能真的搞定了，那绝对就是通讯大佬，不需要在苦逼的工控圈混了。如果没有这个实力，就要再次掏银子去购买别人的SDK进行二次开发，貌似也不便宜。OPC-UA控制得比较严，目前还没有哪家敢用和谐版的SDK来公开做项目，做产品。

       那么，就用MODBUS TCP吧！这个是免费的。不错，免费，但是也需要在PLC里进行编程、配置（那些原生支持的除外，比如施耐德PLC），并且对下兼容不一定好（我的一个项目里就遇到过，西家PLC，通过CP网卡就是无法和老的INTOUCH进行通讯，通过CPU上的网口就没有问题。由于CPU上的网口还需要做环网，后来只好更换了多网口的CPU，解决了问题，这不需要成本吗？）。现场的技术专家、西家的技术支持都不相信这个事实“MODBUS TCP就是加载在标准以太网协议之上而已，CP没有理由转不过去呀！源码0010的反码”

       3、通过通讯中间件或者中间软件进行中转

       如果以上都不能搞定，就只好用通讯的中转软件了。最典型的就是OPC软件，一端访问PLC，另外一端对外提供数据。OPC软件有的是厂家提供，有的是第三方，曾经大行其道，可惜，从效率、安全性、系统兼容性上看，OPC软件逐步过时了。另外，某些厂家的OPC软件可不便宜了。

       除了OPC，还有专业的中间软件，比如KEP某某，那是真专业，可同时访问的PLC和协议非常多，对外提供数据的途径也很多，OPC、OPC-UA等等。但是，一套配置下来，1万RMB能搞定吗？另外，对外的协议，依然是个问题。

       国内出来一个小软件PLC-Recorder，用于专业录波（支持大部分主流PLC，自带驱动库，体积极小，可在很多场合替代PLC-Analyzer或iba软件），最近顺手增加了数据转发功能，并且用了兼容性极强的各行各业源码WebScoket协议和Json数据通讯格式。客户端开发非常简单，用一个web页面就能搞定用户验证、订阅、实时数据刷新等功能。如果用高级语言（比如C#、Java等）开发，能实现更加丰富的功能。官网上有转发协议文本及客户端源代码可以参考。

Python modbus_tk 库源码分析

       modbus_tcp 协议是工业项目中常用的设备数据交互协议，基于 TCP/IP 协议。协议涉及两个角色：client 和 server，或更准确地称为 master 和 slave。modbus_tk 库作为 Python 中著名且强大的 modbus 协议封装模块，其源码值得深入分析，尤其是在关注并发量等方面的需求时。深入研究 modbus_tk 库的源代码和实现逻辑，对在库的基础上进行更进一步的开发尤其重要。因此，本文旨在提供对 modbus_tk 库源码的深入解析，以供参考。

       实例化 TcpMaster 对象时，首先导入 TcpMaster 类，该类继承自 Master，但在实例化时并未执行任何操作。Master 的 `__init__()` 方法同样没有执行任何具体任务，这使得 TCP 链接在创建 TcpMaster 实例时并未立即建立。TCP 链接的建立在 `open()` 方法中实现，该方法由 TcpMaster 类执行。在 `open()` 方法中，自定义了超时时间，进一步保证了 TCP 连接的建立。

       在 TcpMaster 类的 `execute()` 方法中，核心逻辑在于建立 TCP 协议的解包和组包。在读写线圈或寄存器等操作时，都会调用 `execute()` 方法。详细分析了 `execute()` 方法的具体实现，包括通过注释掉的组包等过程代码，以及 `TcpMaster._make_query()` 方法的实现。`_make_query()` 方法封装了请求构建过程，包括生成事务号、构建请求包和发送请求。

       在请求构建完成后，`_send()` 方法负责通过 `select` 模块进行连接状态检测，确保发送数据前连接无异常。通过分析 `execute()` 方法的后续逻辑，我们能够看到一个完整的组包、发送数据及响应解析的源码流程。响应解析涉及 `TcpMaster.execute()` 方法中对 MBAP 和 PDU 的分离、解包及数据校验。

       在解析响应信息时，`TcpQuery().parse_response()` 方法解包并验证 MBAP 和 PDU，确保数据一致性。通过此过程，获取了整个数据体，完成了响应信息的解析。在 `execute()` 方法的后续部分，没有执行新的 I/O 操作，进一步简化了流程。

       为了保障线程安全，`threadsafe` 装饰器被添加在 `Master.execute()` 方法及 `TcpQuery._get_transaction_id()` 方法上。这一装饰器确保了跨线程间的同步，但可能引起资源竞争问题。在实际应用中，为了避免同一设备不能同时读写的情况，可以显式传递 `threadsafe=False` 关键字参数，并实现自定义锁机制。

       modbus_tk 模块提供了丰富的钩子函数，如 `call_hooks`，在数据传递生命周期中自动运行，实现特定功能的扩展。常见的钩子函数包括初始化、结束、请求处理等，这些功能的实现可以根据具体需求进行定制化。

免费串口调试助手 开源 C#

       工业控制类软件在Windows平台下，使用C#语言进行开发，既方便又快捷。在工控领域中，串口通讯是一种非常常见的需求。因此，我花费时间开发了一个通用的串口调试助手工具，并将工控调试中常用的功能集成在上面，以方便用户进行调试。源码已经在gitee上开源，界面采用wpf实现，源码地址为：

       接下来，我将简单介绍一下已实现的功能。

       程序功能主要分为以下四大块：

       1. 串口通讯

       2. TCP通讯

       3. 小工具

       4. 支持中英文双语切换

       5. 检查版本更新

       6. 曲线显示读取的值。

       一、串口通讯

       串口通讯详细功能：

       1. 支持手动刷新串口设备列表。

       2. 支持流控。

       3. 接收发送编码方式同时支持ASCII和HEX方式。

       4. 在ASCII模式下，可设置结束符，如回车换行等。

       5. 在HEX模式下，支持自动计算标准ModbusRTU的CRC。

       6. 发送支持循环发送。

       7. 接收区显示支持显示发送和显示接收，并可设置发送和接收的字符串颜色。

       8. 接收区显示支持显示发送和接收的时间，时间格式可自定义。

       9. 底部显示串口状态，总接收字节数和总发送字节数。各字节数可手动清零。

       . 接收区字符串可一键清空。

       . 记录发送历史，支持记录最新的条历史记录。

       . 可将接收区显示的字符实时保存到本地txt文档。

       . 可将读取到的值以实时曲线的形式显示出来。

       二、TCP通讯

       TCP通讯详细功能：

       1. 支持TCP Client/TCP Server。

       2. 在TCP Server模式下，可显示当前连接客户端列表。

       3. TCP通讯采取异步方式通讯。

       4. 支持串口通讯功能中的3-项。

       5. 不支持TCP连接断开的自动侦测。

       三、小工具

       包含的小工具介绍：

       1. 通用校验方法中包含常用的LRC、XOR、CheckSum、FCS、Modbus-CRC等校验的计算。

       2. 数据转换包含整数和小数与进制HEX的转换。

       3. 与base互转。

       4. 数据采集中常用的模拟量与工程量转换计算。

       5. ASCII码表。

       6. C#颜色对照表。

       7. 拾取屏幕颜色。该功能使用鼠标hook实现。通过hook技术可实现拦截或修改键盘鼠标等的操作，有这方面需求的可参考。

       四、检查更新

       1. 检查更新方式：

       利用gitee作为更新检查的服务器，将版本号和下载连接写在gitee项目文件中，实现自动检查更新并提供下载连接的功能。

       五、相关开源项目

       1. 跨平台（Linux/Windows）串口通讯源码开源连接：

       xuyuanbao/BaoYuanSerial: A GUI Serial Debug Tool for Linux/Microsoft Window (github.com)

案例分享：Qt modbusTcp调试工具(读写Byte、Int、DInt、Real、DReal)（当前v1.0.0）

       本文分享的是Qt modbusTcp调试工具的实例。该工具在多个工业项目中如医疗、焊接机器人、工控机床和数控等应用广泛。经过实践，将其从关键通信技术中抽离出来，形成专用工具以满足不同需求。

       工具的功能需求包括：通过TCP端口进行通讯，支持设定从机IP地址、端口和超时参数，提供对bool、int、dInt、real、dReal数据类型的读写操作，并具备容错处理机制，以确保每次读写操作的成功。

       使用该工具能够实现与各种行业仪器的通讯软件开发，特别是当涉及到modbus通讯时。在工具下载方面，可以通过CSDN（0积分下载）访问，网址为：download.csdn.net/downl... 或加入QQ群，群内可搜索“modbus ”以获取工具源码。

QT+ModbusTCP 基于QTcpSocket纯手搓modbustcp协议

       一、编写缘由

       1.发现问题

       近期项目需将modbus RTU转换为TCP形式，于是对原有modbus通讯线程进行重构。起初使用Qt自带的QModbusTcpClient类，顺利重构线程并读取数据，但在发送写数据请求时，TCP连接会断开。经过多次尝试，排除从站问题，即便直接连接modbusslave也存在同样问题。

       2.查找问题

       为解决问题，自行编写了一个tcp server，抓取QModbusTcpClient写数据的报文，与modbuspoll上的对比，发现QT中的报文比modbuspoll上的多出一部分，推测是协议错误。

       3.解决策略

       既然QModbusTcpClient的协议存在问题，决定不使用它。因此，直接利用QTcpSocket手动编写一个ModbusTcp类。

       二、代码编写

       1.协议解析

       通过对比modbuspoll上的通信日志和网络上的modbustcp协议分析文章，研究出协议的标准格式。

       2.封装函数

       共封装了4个函数，分别是写单个线圈、写多个线圈、写单个保持寄存器、写多个保持寄存器。具体实现如下：

       四个函数中，除了写多个线圈存在问题外，其他均已验证，可正确写入。

       最后，将TCP作为一个子线程，线程初始化函数如下：

       三、源码下载

       模块下载

       四、最后的最后再吐槽一下QModbusTcpClient真的很糟糕，根本无法使用。另外，网上的QtModbusTCP资源都无法使用，只有和我一样纯手搓才能解决问题。