引言
Modbus TCP 是工业领域广泛使用的通信协议。本文档介绍了 Modbus TCP 主站程序的设计和实现，使用 C++ 和 Boost.Asio 库。系统概述
该主站程序负责与 Modbus TCP 从站通信，从从站读取和写入寄存器。系统架构如下：主站应用程序：协调 Modbus 通信，处理用户命令。Modbus 通信库 (modbus_comm_load)：提供 Modbus TCP 通信的低级实现。Boost.Asio：用于网络通信和事件处理的 C++ 库。Modbus 通信库 (modbus_comm_load)
modbus_comm_load 库提供了 Modbus TCP 通信的基本功能，包括：建立和关闭 TCP 连接发送和接收 Modbus TCP 请求和响应解析和组装 Modbus TCP 数据包库的接口定义为以下类： cpp class ModbusCommLoad { public:ModbusCommLoad(const std::string& host, int port);~ModbusCommLoad();bool connect();void disconnect();bool sendRequest(const ModbusRequest& request);bool receiveResponse(ModbusResponse& response); };建立和关闭连接
connect()
和
disconnect()
函数用于建立和关闭 TCP 连接。
cpp
bool ModbusCommLoad::connect() {// ...
}void ModbusCommLoad::disconnect() {// ...
}
发送和接收数据
sendRequest()
和
receiveResponse()
函数用于发送 Modbus TCP 请求和接收响应。
cpp
bool ModbusCommLoad::sendRequest(const ModbusRequest& request) {// ...
}bool ModbusCommLoad::receiveResponse(ModbusResponse& response) {// ...
}
解析和组装数据包
库还提供函数来解析和组装 Modbus TCP 数据包： cpp bool parseModbusRequest(const std::vector主站应用程序
主站应用程序负责与用户交互，发送 Modbus 请求并处理响应。 cpp int main() {// 创建 Modbus 通信库对象ModbusCommLoad modbusCommLoad("192.168.1.1", 502);// 连接到从站if (!modbusCommLoad.connect()) {std::cerr << "连接到从站失败" << std::endl;return 1;}// 从从站读取寄存器ModbusRequest request;request.functionCode = ModbusFunctionCode::READ_HOLDING_REGISTERS;request.address = 0x0000;request.quantity = 1;ModbusResponse response;if (!modbusCommLoad.sendRequest(request) || !modbusCommLoad.receiveResponse(response)) {std::cerr << "与从站通信失败" << std::endl;return 1;}// 解析响应if (!parseModbusResponse(response.data, response)) {std::cerr << "解析从站响应失败" << std::endl;return 1;}// 打印寄存器值for (const auto& value : response.data) {std::cout << std::hex << value << " ";}std::cout << std::endl;// 关闭与从站的连接modbusCommLoad.disconnect();return 0; }编译和运行
要编译和运行该程序，请确保安装了 Boost.Asio 库。使用以下命令：g++ -o modbus_comm_load modbus_comm_load.cpp -lboost_system -lboost_thread ./modbus_comm_load结论
本文档介绍了 Modbus TCP 主站程序的设计和实现。该程序使用 C++ 和 Boost.Asio 库，并提供了一种可靠且高效的方式与 Modbus TCP 从站进行通信。如果你对Modbus稍有了解，对VB编程有一定基础，以下的解答会有帮助。 Modbus是应用层协议，它定义了一个与基础通信层无关的简单协议数据单元（PDU）：功能码+数据单元。 Modbus要用于特定的总线或网络上，必须在PDU上引入一些附加域组成应用数据单元（ADU），例如用于以太网时，其传输模式是Modbus TCP，这时ADU=MBAP报文头+PDU。 编程组成符合ADU格式的帧，就是常说的“数据打包”，一般在用户定义的发送缓冲区（使用字节数组）中完成。 对于接收到的数据帧，需要按ADU格式去理解并编程处理，这就是常说的“数据解包”。 在VB中编程实现Modbus TCP通信，使用以太网通信控件，端口号是502。 至于TCP/IP协议如何实现，不需要费心。 编程重点还是ADU数据帧的打包、解包及事务处理。 具体实例不是能简短说明的。 推荐一个资料《MODBUS协议中文版》，网上搜索下载。
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