JavaScript Modbus 通信详解：从入门到进阶应用363

在物联网 (IoT) 时代，工业自动化设备与系统之间的通信至关重要。Modbus 作为一种广泛应用的工业现场总线协议，扮演着关键角色。然而，JavaScript 通常被认为是前端语言，与底层硬件交互似乎关联不大。但随着的兴起，以及各种库的开发，JavaScript 如今也可以轻松地与 Modbus 设备进行通信。本文将深入探讨 JavaScript Modbus 通信的方方面面，从基础概念到高级应用，帮助你掌握这门技术。

一、Modbus 协议概述

Modbus 是一种基于主从式的串行通信协议，广泛应用于工业自动化领域。它以其简单性、可靠性和开放性而闻名。Modbus 主要有两种类型：Modbus RTU (RTU) 和 Modbus TCP/IP (TCP)。Modbus RTU 使用串行通信（RS-232 或 RS-485），而 Modbus TCP/IP 使用 TCP/IP 网络协议。本文主要关注 JavaScript 与 Modbus TCP 的交互，因为这更符合现代工业网络环境。

Modbus TCP 使用标准的 TCP/IP 套接字进行通信，这使得它更容易集成到现有的网络基础设施中。一个 Modbus TCP 请求包含一个功能码，指定要执行的操作（例如读保持寄存器、写保持寄存器等），以及其他参数，例如起始地址和数据长度。服务器（通常是 PLC 或其他工业设备）根据请求执行操作，并返回响应。

二、和 JavaScript Modbus 库

是一个基于 Chrome V8 引擎的 JavaScript 运行时环境，允许你在服务器端运行 JavaScript 代码。这使得我们可以使用 JavaScript 来编写 Modbus 通信程序。为了简化 Modbus 通信的开发，许多优秀的库应运而生。其中较为流行的包括：
node-modbus-tcp: 一个功能强大且易于使用的库，支持 Modbus TCP 的各种功能码。
modbus-serial: 专为 Modbus RTU 通信设计的库，如果你需要与使用串行通信的设备交互，则可以使用这个库。
jsmodbus: 另一个较为常用的库，提供 Modbus TCP 和 RTU 的支持。

选择哪个库取决于你的具体需求。对于 Modbus TCP 通信，node-modbus-tcp 是一个不错的选择，因为它拥有广泛的功能和活跃的社区支持。

三、使用 node-modbus-tcp 的示例

以下是一个使用 node-modbus-tcp 库读取 Modbus TCP 设备保持寄存器的简单示例：```javascript
const ModbusRTU = require("node-modbus-tcp").ModbusRTU;
const client = new ModbusRTU();
async function readHoldingRegisters() {
try {
await ("192.168.1.10", 502); // 连接到 Modbus 设备
const result = await (0, 10); // 读取 10 个保持寄存器，从地址 0 开始
(); // 打印读取到的数据
();
} catch (error) {
("Error:", error);
}
}
readHoldingRegisters();
```

这段代码首先连接到指定的 Modbus 设备 (IP 地址和端口号)，然后读取 10 个保持寄存器。读取到的数据存储在数组中。最后，关闭连接。请记住替换 `"192.168.1.10"` 为你的 Modbus 设备的实际 IP 地址。

四、错误处理和异常处理

在实际应用中，你必须处理各种潜在的错误和异常，例如网络连接错误、设备不可用、无效的功能码等。良好的错误处理机制对于构建健壮的 Modbus 通信应用程序至关重要。上述示例中已经包含了基本的错误处理，但你可能需要根据你的具体需求添加更精细的错误处理逻辑。

五、高级应用

除了简单的读写操作外，JavaScript Modbus 库还支持许多高级功能，例如：
写多个寄存器：一次性写入多个寄存器。
读取输入寄存器：读取 Modbus 设备的输入寄存器。
读取线圈状态：读取 Modbus 设备的线圈状态。
写线圈状态：设置 Modbus 设备的线圈状态。
自定义功能码：根据需要使用自定义的功能码。

这些高级功能可以帮助你构建更复杂的工业自动化系统。你需要查阅你所选择的 JavaScript Modbus 库的文档，以了解其支持的所有功能。

六、总结

通过和相应的 JavaScript Modbus 库，你可以轻松地使用 JavaScript 与 Modbus 设备进行通信。这为前端工程师打开了一扇通往工业自动化领域的大门，也为构建更灵活、更强大的物联网应用提供了更多可能性。记住，选择合适的库，并妥善处理错误和异常，是构建成功 Modbus 通信应用程序的关键。

2025-09-11

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