如何利用PHP與MODBUS TCP協定進行工控系統通信

如何利用PHP與MODBUS TCP協定進行工控系統通訊

摘要：本文將介紹如何使用PHP程式語言結合MODBUS TCP協定實現工控系統通訊。我們將討論MODBUS TCP協定的基本原理，並提供使用PHP進行MODBUS TCP通訊的程式碼範例。

一、MODBUS TCP協定簡介
MODBUS TCP協定是一種基於TCP/IP的通訊協議，廣泛應用於工業自動化領域的設備之間的通訊。它透過乙太網路實現設備之間的遠端通信，並支援傳輸資料、讀取暫存器、寫入暫存器等功能。

MODBUS TCP協定通訊的主要角色包括：主站（Master）和從站（Slave）。主站負責向從站發送命令並接收回應，而從站則負責回應主站的命令。

二、利用PHP實作MODBUS TCP通訊
以下是使用PHP編寫的MODBUS TCP通訊的程式碼範例：

<?php
class ModbusTCP {
    private $socket;
    
    public function __construct($ip, $port) {
        $this->socket = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP);
        socket_connect($this->socket, $ip, $port);
    }
    
    public function readRegisters($slaveId, $registerAddress, $registerCount) {
        $buffer = pack("nnnn", $slaveId, 0x03, $registerAddress, $registerCount);
        socket_send($this->socket, $buffer, strlen($buffer), 0);
        
        $response = '';
        $bytes = socket_recv($this->socket, $response, 2048, MSG_WAITALL);
        
        $registers = unpack("n*", substr($response, 9));
        
        return $registers;
    }
    
    public function writeRegister($slaveId, $registerAddress, $registerValue) {
        $buffer = pack("nnn", $slaveId, 0x06, $registerAddress, $registerValue);
        socket_send($this->socket, $buffer, strlen($buffer), 0);
    }
    
    public function __destruct() {
        socket_close($this->socket);
    }
}

// 使用示例
$modbus = new ModbusTCP('192.168.0.1', 502);
$registers = $modbus->readRegisters(1, 0, 10);

foreach ($registers as $address => $value) {
    echo "Register $address: $value
";
}

$modbus->writeRegister(1, 0, 100);

以上程式碼實作了MODBUS TCP通訊的關鍵功能。 ModbusTCP類別封裝了MODBUS TCP通訊的相關方法，包括建立和關閉socket連線、讀取暫存器和寫入暫存器。

在使用範例中，我們建立了一個ModbusTCP實例，並連接到IP位址為192.168.0.1，連接埠為502的MODBUS TCP從站。然後，我們讀取從站的前10個暫存器的值，並將其列印出來。最後，我們將值為100的資料寫入從站的第一個暫存器。

三、總結
本文介紹如何利用PHP程式語言結合MODBUS TCP協定實現工控系統通訊的基本原理與程式碼範例。開發人員可以參考本文提供的程式碼範例，在實際專案中使用PHP與MODBUS TCP協定進行工控系統通訊。透過深入理解MODBUS TCP協定的基本原理，我們可以更掌握工控系統的通訊方式，為工業自動化領域的設備通訊提供穩定可靠的支援。

參考資料：
[1] MODBUS Application Protocol Specification v1.1b3. https://modbus.org/docs/Modbus_Application_Protocol_V1_1b3.pdf

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