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从零搭建厂务数据采集：Modbus TCP与RTU通信调试

共计 30 章节

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厂务数据采集概述 · Modbus协议在工业物联网中的地位 · 课程目标与学习路径

课程导论厂务数据采集概述

Modbus协议基础

Modbus协议发展历史 · 物理层与协议栈 · 主从架构与通信模型

Modbus协议基础

Modbus RTU协议详解

RTU帧结构 · 地址域 · 功能码

Modbus TCP协议详解

TCP帧结构 · MBAP报文头 · 与RTU的差异

通信模式对比

RTU vs TCP 优缺点分析 · 适用场景 · 网关转换原理

通信模式对比RTU

开发环境搭建

Python环境安装 · 虚拟环境配置 · 必备库安装(pymodbus

开发环境搭建Python

串口通信基础

RS232/RS485/RS422区… · 串口参数(波特率 · 数据位

串口通信基础RS232/RS485/…

TCP/IP网络基础

IP地址 · 端口 · Socket通信

TCP/IP网络基础

Modbus RTU从站模拟

使用Modbus Slave软件模拟… · 配置寄存器 · 连接测试

Modbus TCP从站模拟

使用Modbus Slave或仿真器… · 配置与监听

Python读取RTU数据

使用minimalmodbus库连接… · 读取保持寄存器 · 读取输入寄存器

Python写入RTU数据

使用minimalmodbus库写入… · 写入单个/多个寄存器

Python读取TCP数据

使用pymodbus库建立TCP连接 · 读取保持寄存器 · 读取离散输入

Python写入TCP数据

使用pymodbus库写入线圈 · 写入寄存器 · 批量写入操作

异常处理与调试

Modbus异常码解析 · Python异常捕获 · 超时重试机制

异常处理调试

CRC校验原理与实现

CRC-16 Modbus算法详解 · Python手动实现CRC校验 · 验证工具

CRC校验原理

多寄存器数据解析

16位/32位整数 · 浮点数(IEEE754) · 字符串

多寄存器数据解析16位

批量采集与轮询策略

单线程轮询 · 多线程并发 · 异步IO(asyncio)实现高效采…

批量采集轮询策略

数据存储与持久化

CSV文件存储 · SQLite数据库存储 · InfluxDB时序数据库入门

数据存储持久化

厂务设备实战

空调系统(温湿度 · 压差) · 电力仪表(电压

厂务设备实战空调系统

PLC数据采集实战

西门子S7-200 Modbus R… · 三菱FX系列Modbus TCP · 寄存器映射表

PLC数据采集实战

传感器数据采集实战

温湿度传感器 · 压力传感器 · 流量计

传感器数据采集实…温湿度传感器

网关与协议转换

RTU转TCP网关配置 · 串口服务器使用 · 多设备汇聚

网关协议转换

数据可视化基础

Matplotlib绘制实时曲线 · Dash构建Web仪表盘 · Grafana连接InfluxDB

数据可视化基础Matplotlib

报警与通知机制

阈值报警 · 邮件通知 · 微信/钉钉机器人推送

报警通知机制

系统集成与边缘计算

边缘网关部署 · 本地处理与云端上传 · MQTT桥接

系统集成边缘计算

安全与可靠性

Modbus安全风险 · 防火墙策略 · 数据加密

安全可靠性

采集频率调优 · 连接池管理 · 内存优化

性能优化采集频率调优

综合项目实战

从零搭建厂务数据采集系统(需求分析 · 架构设计 · 编码实现

综合项目实战从零搭建厂务数据…

课程总结与进阶

常见问题FAQ · 学习资源推荐 · 工业4.0与OPC UA

课程总结进阶