VisualHMI - Modbus一主多从

本章节将介绍主从模式下(Modbus/FX2N/FX3U)，读写PLC/驱动器的寄存器

以Modbus 为例，项目创建两个从站，第1个从站的站号为10，第2个从站的站号为20，如下所示：

Lua读PLC/驱动器的寄存器
Lua写PLC/驱动器的寄存器
Lua批量写寄存器

适用范围：VisualHMI - HMI&M&Dx系列

例程下载链接：ViusalHMI - 一主多从(点击下载)

1. Lua API说明

1.1.start_read(index,vtype, addr,quantity，cycle，clcye_run，mode)

主机模式下周期性自动读取寄存器的通信控制函数，start_read 是 HMI 在 主机模式（如 Modbus Master、FX2N 主站）下的后台自动轮询机制，用于周期性向从机设备发起读取请求。

📊 参数说明

参数	类型	必填	说明
`index`	number	✅	任务索引号:（0～127），用于后续 `stop_read(index)` 停止该任务
`vtype`	number	✅	数据类型:如 `VT_3x`, `VT_4x`
`addr`	number	✅	寄存器地址
`quantity`	number	✅	读取数量:1 ～ 120 个寄存器
`cycle`	number	❌	选填，轮询周期倍数（默认 `0` → 每周期都读）
`cycle_run`	number	❌	选填，在周期内的第几次执行（0-based，需 `< cycle`）
`mode`	number	❌	选填，读取模式： `0` = 持续周期读取（默认） `1` = 仅读一次（需先调用 `create_resp_que()`）

⚠️ 注意：

该函数无返回值；
实际数据需通过 get_uint16、get_float 等函数从本地缓存读取；
仅在主机模式下有效（如 Modbus RTU/FX3U）。

💡 示例

以Modbus RTU Master模式为例

1.1.1自动后台轮询

调用 start_read 后，HMI 系统将该读取任务加入通信调度队列；
每个通信周期，系统自动发送 Modbus 请求；
返回数据自动写入 HMI 内存镜像区；
脚本通过 get_xx(VT_4x, addr) 直接读缓存，无通信延迟。

1.1.2.`cycle` 与 `cycle_run` 的调度逻辑

HMI 将通信周期划分为多个“子周期”，用于区分高/低频任务：

调用示例	行为说明
`start_read(0, VT_4x, 0x1000, 10)`	每个通信周期都读 `4x1000～1009`
`start_read(1, VT_4x, 0x2000, 10, 3, 2)`	每 3 个周期读一次，且在第 3 个周期（即 `cycle_run=2`，0-based）执行

🔄 调度时序示例：

1周期 #0 (0ms)   → 读 0x1000（高频）
2周期 #1 (50ms)  → 读 0x1000
3周期 #2 (100ms) → 读 0x1000 + 读 0x2000（低频任务触发）
4周期 #3 (150ms) → 读 0x1000
5周期 #4 (200ms) → 读 0x1000
6周期 #5 (250ms) → 读 0x1000 + 读 0x2000
7...

💡 设计目的：

高频变量（如速度、温度）→ cycle=0（每周期读）

低频变量（如累计量、状态字）→ cycle=5, cycle_run=4（每 5 周期读一次）→ 降低总线负载，提升系统实时性

1.2.stop_read(index)

停止后台周期性读取任务，stop_read(index) 是 HMI 系统在主机模式（如 Modbus Master、FX2N 主站）下提供的通信任务管理函数，用于停止由 start_read 启动的后台周期性读取任务。调用后，HMI 将立即从通信调度队列中移除该任务，不再向从机设备发送对应的读取指令，但本地缓存中的数据保持不变（保留最后一次成功读取的值）。

📊 参数说明

参数	类型	说明
`index`	number	任务索引号（0 ～ 127）:必须与 `start_read` 中注册的 `index` 一致

✅ 核心用途：动态控制通信负载、释放无效轮询、实现按需读取策略。

1.3.stop_all_read()

停止所有脚本启动的后台读取任务，stop_all_read() 是 HMI 系统在主机模式（如 Modbus RTU/TCP Master、FX2N 主站等）下提供的全局通信任务停止函数，用于一次性停止所有由 start_read 启动的后台周期性读取任务

✅ 核心用途：

快速释放所有脚本注册的通信资源；
适用于系统复位、模式切换、紧急停机等场景；
避免逐个调用 stop_read(index) 的繁琐操作。

1.4.set_auto_read(en)

控制“画面绑定变量”自动读取的全局开关，set_auto_read(en) 是 HMI 系统在主机模式（如 Modbus Master、FX2N 主站）下提供的全局通信策略控制函数，用于启用或禁用画面控件所绑定寄存器的自动轮询机制。

📊 参数说明

参数	类型	说明
`en`	number	使能标志： `1` = 启用画面绑定变量的自动读取（默认） `0` = 禁止自动读取，仅依赖 `start_read` 等脚本控制

✅ 核心用途：

精细控制通信行为，将“画面自动读取”与“脚本主动读取”解耦；
在高性能或低带宽场景下，完全由脚本通过 start_read 接管数据更新；
避免系统自动生成冗余或冲突的读取指令。

1.5.select_slave(slave_id)

HMI 在多从机通信模式（如 Modbus RTU、FX2N 等总线协议）下，通过select_slave，临时指定从站索引，使得后续的 get_xxx() / set_xxx() 操作时，访问指定从机寄存器。

✅ 核心作用：切换指定从站，访问对应从站寄存器。

📊 参数说明

参数	类型	说明
`slave_id`	number	从机索引 0 起始，对应工程中配置的从机列表顺序，非 Modbus 站号

术语	含义	示例
从机索引 (slave_id)	HMI 内部从机列表的数组下标（0, 1, 2...）	`0` = 第一个从机
Modbus 站号 (Slave Address)	从机设备的物理通信地址	`10`, `33`

💡 映射关系由 HMI 工程配置决定：

slave_id = 0 → 站号 = 10
slave_id = 1 → 站号 = 33

2.Lua 读寄存器

2.1.Lua 脚本

Lua脚本读取从机寄存器值，通常用于条件判断、计算和等。步骤如下所示

在脚本获取该寄存器时，确保后台有轮询请求，保证获取的值是最新的
获取寄存器前，要需要判断从机是否在线
获取寄存器前，需选择对应的从机

--读取保存寄存器
function mb_read_reg_03(slave, addr)

    local onlineState = get_uint16(VT_LW,0x01A3) -- 获取从机在线状态

    if ((onlineState >> slave) & 0x01) == 0x01 -- 读取从机在线状态
    then
        select_slave(slave)-- 选择从机
        return get_uint16(VT_4x, addr)--获取寄存器值
    else
        return false
    end
end

假设需要读取从机1/从机2的电量、电量，并计算总电压电量。如下所示

function on_run(screen)

    local Energy1 = mb_read_reg_03(0, 0x0000)
    local Energy2 = mb_read_reg_03(1, 0x0000)
    if Energy1 ~= false and Energy2 ~= false
    then
        set_uint16(VT_LW, 0x1000, Energy1 + Energy2)
    end

    local vol1 = mb_read_reg_03(0, 0x0001)
    local vol2 = mb_read_reg_03(1, 0x0001)
    if vol1 ~= false and vol2 ~= false
    then
        set_uint16(VT_LW, 0x1001, vol1 + vol2)
    end
end

2.2.运行预览

创建虚拟串口对，用Modbus slave和虚拟屏联机，如下所示，总电压、总电压实时变化：

3.Lua 写寄存器

3.1.Lua 脚本

Lua脚本写从机寄存器值，通常在某个条件下或计算后，设置对应寄存器。步骤如下所示

获取寄存器前，要需要判断从机是否在线
获取寄存器前，需选择对应的从机

--写单个保存寄存器
function mb_write_reg_06(slave, addr, value)

    local onlineState = get_uint16(VT_LW,0x01A3)

    if ((onlineState >> slave) & 0x01) == 0x01
    then
        feed_dog()
        select_slave(slave)
        set_uint16(VT_4x, addr, value)
        return true
    else
        return false
    end

end

假设一个称重业务，一共有三种校准模式，如下所示

零点校准：实重 = 57
砝码校准：实重 = 砝码重量
实物校准：实重=标定系数*砝码重量 // 保存码


function on_update(slave,vtype,addr)

    if vtype == VT_LW
    then
        if addr == 0x1004
        then
            local mode = get_uint16(VT_LW,  0x1003) -- 校准

            if mode == 0
            then
                mb_write_reg_06(0, 0x1002, 57)

            elseif mode == 1
            then
                --实重 = 砝码重量
                print('val == 1')
                local weightVal = get_uint16(VT_LW, 0x1005) -- 砝码重量
                mb_write_reg_06(0, 0x1002, weightVal)

            elseif mode == 2
            then
                --if (标定系数>0) && (保存码>0) 
                --then
                --    实重=标定系数*砝码重量 // 保存码
                --end
                local coeffi   = get_uint16(VT_LW, 0x1006) --标定系数
                local saveCode = get_uint16(VT_LW, 0x1007) --保存码

                if coeffi > 0 and saveCode > 0
                then
                    local weightVal = get_uint16(VT_LW, 0x1005) -- 砝码重量
                    mb_write_reg_06(0, 0x1002, (saveCode*weightVal)//coeffi )
                end
            end
        end
    end
end

3.2.运行预览

创建虚拟串口对，用Modbus slave和虚拟屏联机，如下所示，选择不同的校准方式和校准参数，校准结果实时变化：

4.Lua 批量写线圈

4.1.Lua 脚本

VisualHMI批量写线圈最小单位是短整型，16个线圈对齐。本章节封装了批量写线圈的函数，直接调用以下接口

mb_write_coil_15(slave_id, addr, coilsTb)

slave_id：从站号索引
addr：起始地址
coilsTb：线圈值，字表

[!note|tip:注意] mb_write_coil_15 该函数为自行封装api，非系统api

假设一个业务逻辑，线圈起始地址为0x0000,设置连续14个线圈值，如下所示

coil	c0	c1	c2	c3	c4	c5	c6	c7	c8	c9	c10	c11	c12	c13
val	1	0	1	0	0	0	1	0	1	1	1	1	0	0

按钮按下，执行批量设置寄存器逻辑，如下所示：


--批量写多个线圈
function mb_write_coil_15 (slave,addr,coils)

    if ((addr + #coils) > 0xFFFF ) or (#coils > 120) or (#coils <= 0)
    then
        return
    end

    local onlineState = get_uint16(VT_LW,0x01A3)
    if ((onlineState >> slave) & 0x01) == 0x01
    then
        feed_dog()
        select_slave(slave)
        local cnt = (#coils // 16) + (((#coils % 16) >= 0 ) and 1 or 0) -- 总共个数,16个线圈对齐
        local all = cnt*16
        local idx = (#(coils) + 1)

        if all > 120 --标准modbus 最大读写连续寄存器<=120
        then
            return
        end

        for i = idx, all --16bit对齐，获取实际对齐部分线圈的值
        do
            local ret = mb_read_coil_01(slave, ((addr + i) - 1))
            if ret == false
            then
                return false
            end
            coils[#coils + 1] = ret
       end

        local val = {}
        for i = 1, cnt --合并16位数据
        do
            val[i] = 0x0000
            for j = 0, 15
            do
                 val[i] = set_valbit(val[i], j, coils[(i - 1)*16 + j + 1])
            end
        end
        set_array(VT_0x, addr, val)

        return true
    else
        return false
    end

end

function on_update(slave,vtype,addr)
    if vtype == VT_LW
    then
        if addr == 0x1004
        then
            ......

        elseif addr == 0x2000
        then
            local val = get_uint16(VT_LW,  0x2000) -- 批量写
            if val == 1
            then
                --批量写入0x0000~0x000D, 14个寄存器  5B1A
                mb_write_coil_15(0, 0x0000, {1, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0 })
            ....
            end
        end
    end
end

4.2.运行预览

创建虚拟串口对，用Modbus slave和虚拟屏联机，如下所示，点击批量写线圈按钮，0x0000~0x000D线圈对应变化

5.Lua 批量写寄存器

5.1.Lua 脚本

VisualHMI批量写保持寄存器最小单位是16位数据。本章节封装了批量写寄存器的函数，直接调用以下接口

mb_write_reg_16(slave_id, addr, regsTb)

slave_id：从站号索引
addr：起始地址
regsTb：寄存器值，字表

[!note|tip:注意] mb_write_reg_16 该函数为自行封装api，非系统api

--批量写多个保存寄存器
function mb_write_reg_16 (slave,addr,regs)

    local onlineState = get_uint16(VT_LW,0x01A3)

    if ((onlineState >> slave) & 0x01) == 0x01
    then
        feed_dog()
        select_slave(slave)
        set_array(VT_4x, addr, regs)
        return true
    else
        return false
    end

end

function on_update(slave,vtype,addr)
    if vtype == VT_LW
    then
        if addr == 0x1004
        then
            ......

        elseif addr == 0x2000
        then
            local val = get_uint16(VT_LW,  0x2000) -- 批量写
            if val == 1
            then
                   ....
            elseif val == 2
            then
                --批量写入0x1000~0x1006, 7个寄存器
                mb_write_reg_16(1, 0x1000, {0x0001, 0x0002, 0x0003, 0x0004, 0x0005, 0x0006, 0x0007})
            end
        end
    end
end

5.2.运行预览

创建虚拟串口对，用Modbus slave和虚拟屏联机，如下所示，点击批量写寄存器按钮，0x1000~0x1006寄存器对应变化

6 VisualHMI-Modbus 应用(主从协议均可参考)

VisualHMI - Modbus一主多从

1. Lua API说明

1.1.start_read(index,vtype, addr,quantity，cycle，clcye_run，mode)

1.1.1自动后台轮询

1.1.2.`cycle` 与 `cycle_run` 的调度逻辑

1.2.stop_read(index)

1.3.stop_all_read()

1.4.set_auto_read(en)

1.5.select_slave(slave_id)

2.Lua 读寄存器

2.1.Lua 脚本

2.2.运行预览

3.Lua 写寄存器

3.1.Lua 脚本

3.2.运行预览

4.Lua 批量写线圈

4.1.Lua 脚本

4.2.运行预览

5.Lua 批量写寄存器

5.1.Lua 脚本

5.2.运行预览

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1. Lua API说明

1.1.start_read(index,vtype, addr,quantity，cycle，clcye_run，mode)

1.1.1自动后台轮询

1.1.2.cycle 与 cycle_run 的调度逻辑

1.2.stop_read(index)

1.3.stop_all_read()

1.4.set_auto_read(en)

1.5.select_slave(slave_id)

2.Lua 读寄存器

2.1.Lua 脚本

2.2.运行预览

3.Lua 写寄存器

3.1.Lua 脚本

3.2.运行预览

4.Lua 批量写线圈

4.1.Lua 脚本

4.2.运行预览

5.Lua 批量写寄存器

5.1.Lua 脚本

5.2.运行预览

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