【在Spring Boot项目中接入Modbus协议】

【在Spring Boot项目中接入Modbus协议】

在Spring Boot项目中接入Modbus协议，可以通过使用第三方库（如jamod或modbus4j）来实现。以下是一个基本的步调指南，帮助你在Spring Boot项目中集成Modbus。

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1. 添加依赖

起首，在pom.xml文件中添加Modbus相关的依赖。推荐使用jamod或modbus4j。
使用 jamod

1. <dependency>
2.     <groupId>com.infiniteautomation</groupId>
3.     <artifactId>jamod</artifactId>
4.     <version>1.2</version>
5. </dependency>

复制代码

使用 modbus4j

1. <dependency>
2.     <groupId>org.modbus4j</groupId>
3.     <artifactId>modbus4j</artifactId>
4.     <version>2.0.0</version>
5. </dependency>

复制代码

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2. 配置Modbus毗连

根据你的需求选择TCP或RTU模式举行配置。
Modbus TCP 示例

1. import com.serotonin.modbus4j.ModbusFactory;
2. import com.serotonin.modbus4j.ModbusMaster;
3. import com.serotonin.modbus4j.exception.ModbusInitException;
4. import com.serotonin.modbus4j.exception.ModbusTransportException;
6. public class ModbusTcpService {
7.     private ModbusMaster tcpMaster;
9.     public void init(String ipAddress, int port) throws ModbusInitException {
10.         ModbusFactory modbusFactory = new ModbusFactory();
11.         tcpMaster = modbusFactory.createTcpMaster(ipAddress + ":" + port, false);
12.         tcpMaster.setTimeout(3000); // 设置超时时间
13.         tcpMaster.setRetries(3);    // 设置重试次数
14.         tcpMaster.init();           // 初始化连接
15.     }
17.     public void readHoldingRegisters(int slaveId, int startRegister, int numRegisters) throws ModbusTransportException {
18.         var response = tcpMaster.sendRequest(modbusFactory.createReadHoldingRegistersRequest(slaveId, startRegister, numRegisters), slaveId);
19.         System.out.println("Response: " + Arrays.toString(response.getShortData()));
20.     }
22.     public void close() {
23.         if (tcpMaster != null) {
24.             tcpMaster.destroy();
25.         }
26.     }
27. }

复制代码

Modbus RTU 示例

1. import com.serotonin.modbus4j.ModbusFactory;
2. import com.serotonin.modbus4j.ModbusMaster;
3. import com.serotonin.modbus4j.exception.ModbusInitException;
4. import com.serotonin.modbus4j.serial.SerialPortFactory;
5. import com.serotonin.modbus4j.exception.ModbusTransportException;
7. public class ModbusRtuService {
8.     private ModbusMaster rtuMaster;
10.     public void init(String portName, int baudRate, int dataBits, int stopBits, char parity) throws ModbusInitException {
11.         ModbusFactory modbusFactory = new ModbusFactory();
12.         rtuMaster = modbusFactory.createRtuMaster(SerialPortFactory.createSerialPort(portName, baudRate, dataBits, stopBits, parity));
13.         rtuMaster.setTimeout(3000); // 设置超时时间
14.         rtuMaster.setRetries(3);    // 设置重试次数
15.         rtuMaster.init();           // 初始化连接
16.     }
18.     public void readHoldingRegisters(int slaveId, int startRegister, int numRegisters) throws ModbusTransportException {
19.         var response = rtuMaster.sendRequest(modbusFactory.createReadHoldingRegistersRequest(slaveId, startRegister, numRegisters), slaveId);
20.         System.out.println("Response: " + Arrays.toString(response.getShortData()));
21.     }
23.     public void close() {
24.         if (rtuMaster != null) {
25.             rtuMaster.destroy();
26.         }
27.     }
28. }

复制代码

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3. 集成到Spring Boot

将上述服务类集成到Spring Boot中，并通过Spring管理其生命周期。
创建Spring Bean

1. import org.springframework.context.annotation.Bean;
2. import org.springframework.context.annotation.Configuration;
4. @Configuration
5. public class ModbusConfig {
7.     @Bean(initMethod = "init", destroyMethod = "close")
8.     public ModbusTcpService modbusTcpService() throws Exception {
9.         ModbusTcpService service = new ModbusTcpService();
10.         service.init("192.168.1.100", 502); // 替换为实际的IP和端口
11.         return service;
12.     }
13. }

复制代码

在Controller中使用

1. import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
2. import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
4. @RestController
5. public class ModbusController {
7.     private final ModbusTcpService modbusTcpService;
9.     public ModbusController(ModbusTcpService modbusTcpService) {
10.         this.modbusTcpService = modbusTcpService;
11.     }
13.     @GetMapping("/read-registers")
14.     public String readRegisters() {
15.         try {
16.             modbusTcpService.readHoldingRegisters(1, 0, 10); // 读取从机ID为1，起始寄存器为0，数量为10
17.             return "Success";
18.         } catch (Exception e) {
19.             return "Error: " + e.getMessage();
20.         }
21.     }
22. }

复制代码

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4. 测试与调试

• 启动Spring Boot应用。
  
• 使用Postman或其他工具访问/read-registers接口，验证是否能够精确读取Modbus装备的数据。
  
• 假如碰到问题，检查网络毗连、串口权限、装备地点等配置。
  

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注意事项

• 异常处理：确保对Modbus通讯中的异常举行捕获和处理。
  
• 线程安全：假如多个线程同时访问Modbus装备，需确保线程安全。
  
• 性能优化：对于高频读写场景，可以思量使用缓存或批量操纵减少通讯开销。
  
• 日记记录：发起为Modbus通讯添加详细的日记记录，便于排查问题。
  

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