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Python Modbus 的 pymodbus 异步支持

舞夢輝影

舞夢輝影

发布时间:2026-02-14 10:44:04

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来源于php中文网

原创

必须使用 asyncmodbustcpclient 等异步客户端类;旧版 pymodbus 同步 client 类不支持 asyncio,需升级至 pymodbus 3.0+ 并采用对应异步接口。

python modbus 的 pymodbus 异步支持

asyncio 里用 pymodbus 必须换 client 类

旧版 pymodbus(ModbusClient 会阻塞整个 event loop。3.0+ 把同步和异步 client 彻底拆开,异步必须用 AsyncModbusTcpClientAsyncModbusSerialClient 这类带 Async 前缀的类,否则一跑就报 RuntimeWarning: coroutine 'xxx' was never awaited

常见错误现象:写了个 await client.read_holding_registers(...),但 client 是 ModbusTcpClient 实例 —— 这个方法根本不是协程,只是普通函数,await 它等于白等,还可能静默失败。

  • TCP 场景用 AsyncModbusTcpClient,串口用 AsyncModbusSerialClient(注意串口异步依赖 pyserial-asyncio
  • 初始化 client 后必须 await client.connect(),不能只实例化就发请求
  • connect() 和所有读写方法(如 read_coils())都得 await,漏一个就会卡住或报错

串口异步 client 需要额外装依赖且路径写法不同

AsyncModbusSerialClient 不是纯 Python 实现,底层靠 pyserial-asyncio 桥接,不装它会直接 ImportError: No module named 'serial_asyncio'。而且 Windows 和 Linux 下串口路径习惯不同,硬编码 /dev/ttyUSB0COM3 容易在部署时崩。

  • 执行 pip install pyserial-asyncio(注意不是 pyserial 本身)
  • Windows 下串口名是 COMx(如 COM4),Linux/macOS 是 /dev/tty*(如 /dev/ttyACM0
  • 建议用 async def find_serial_port() 扫描可用端口,别写死

timeout 参数在异步 client 里行为更敏感

同步 client 的 timeout 是阻塞等待上限,异步 client 的 timeout 本质是 asyncio.wait_for() 的超时,一旦触发就是 asyncio.TimeoutError,不会退化成重试或静默忽略。而且这个 timeout 是针对单次 I/O 操作(比如一次 read),不是整个 session。

支持IE8的多文件、多图异步上传并能预览的插件
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  • 默认 timeout=3 太短,工业现场 Modbus 响应常在 100–500ms,建议设为 timeout=2.0 起步
  • 如果设备偶尔响应慢,别指望 client 自动重试 —— 得自己包一层 asyncio.sleep() + 循环逻辑
  • 串口 client 的 timeout 还受系统串口缓冲区影响,Linux 下可能需调 stty -F /dev/ttyX raw

并发读多个地址时别直接 await 多个请求

Modbus 协议本身不支持多地址并行读(不像 HTTP/2),物理上是一问一答。用 asyncio.gather() 并发发多个 read_holding_registers() 请求,实际还是串行走线缆,但会显著增加异常概率:超时、CRC 错、从站忙返回异常码 0x04(Slave Device Failure)。

  • 真要读分散地址,优先合并成连续区间,用一次 read_holding_registers(address=100, count=50)
  • 非得并发时,加 asyncio.Semaphore(1) 强制串行化 Modbus 请求
  • 别用 asyncio.create_task() 随意启后台任务 —— 从站通常无状态,乱序响应会导致数据错位

Modbus 异步真正的难点不在语法,而在协议层的串行约束和工业现场的不可靠性。async/await 写得再漂亮,遇到噪声干扰或从站固件 bug,照样丢帧、超时、数据错位。留足 timeout、做地址合并、加简单重试逻辑,比追求“高并发”实在得多。

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