(feat) added RTU gateway

Signed-off-by: Eduard Iten <eduard@iten.pro>
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pyserial-asyncio>=0.6

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@ -0,0 +1,152 @@
import asyncio
import argparse
import serial
import serial_asyncio
from datetime import datetime
# Globale Variable für den seriellen Writer, um Zugriff im TCP-Handler zu ermöglichen
serial_writer = None
def log_message(message: str):
"""Gibt eine formatierte Log-Nachricht mit Zeitstempel aus."""
print(f"[{datetime.now().strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')}] {message}")
async def handle_tcp_client(reader: asyncio.StreamReader, writer: asyncio.StreamWriter, verbose: bool):
"""Bearbeitet eine einzelne TCP-Client-Verbindung."""
global serial_writer
peername = writer.get_extra_info('peername')
log_message(f"✅ Client verbunden: {peername}")
if not serial_writer:
log_message("❌ Fehler: Serielle Verbindung ist nicht aktiv. Client wird getrennt.")
writer.close()
await writer.wait_closed()
return
try:
while True:
# Daten vom TCP-Client (Home Assistant) lesen
tcp_request = await reader.read(256)
if not tcp_request:
# Verbindung vom Client geschlossen
break
# Anfrage an das serielle Gerät weiterleiten
serial_writer.write(tcp_request)
await serial_writer.drain()
try:
# Auf Antwort vom seriellen Gerät warten (mit Timeout)
serial_response = await asyncio.wait_for(serial_writer.protocol.transport.serial.read_async(256), timeout=2.0)
# Antwort an den TCP-Client senden
writer.write(serial_response)
await writer.drain()
if verbose:
# Zerlegen der Modbus-Antwort für das Logging
dev_id = tcp_request[0]
func_code = tcp_request[1]
# Einfache Register-Extraktion (variiert je nach Funktion)
# Dies ist eine Annahme für gängige Lesefunktionen
if func_code in [3, 4]:
reg_addr = int.from_bytes(tcp_request[2:4], 'big')
data_hex = serial_response[3:-2].hex() # Daten ohne ID, Func, Count und CRC
log_message(f"VERBOSE: id {dev_id:03d}, reg 0x{reg_addr:04x}, data 0x{data_hex}")
else:
log_message(f"VERBOSE: id {dev_id:03d}, data {serial_response.hex()}")
except asyncio.TimeoutError:
if verbose:
reg_addr = int.from_bytes(tcp_request[2:4], 'big')
log_message(f"VERBOSE: reg 0x{reg_addr:04x} <timeout>")
# Kein Timeout an den Client senden, das Protokoll selbst behandelt dies
except asyncio.CancelledError:
log_message("TCP-Handler wurde abgebrochen.")
except Exception as e:
log_message(f"TCP-Verbindungsfehler: {e}")
finally:
log_message(f"🔌 Client getrennt: {peername}")
writer.close()
await writer.wait_closed()
async def serial_reconnector(comport, baudrate):
"""Versucht, die serielle Verbindung wiederherzustellen."""
global serial_writer
for attempt in range(1, 6):
log_message(f"🚨 Serielle Verbindung verloren! Versuch {attempt}/5 in 5 Sekunden...")
await asyncio.sleep(5)
try:
# Erneuter Verbindungsversuch
_, writer = await serial_asyncio.open_serial_connection(
url=comport, baudrate=baudrate, rtscts=False, dsrdtr=False
)
serial_writer = writer # Globale Variable aktualisieren
log_message(f"✅ Serielle Verbindung zu {comport} wiederhergestellt.")
return writer # Erfolgreich, gib den neuen Writer zurück
except (serial.SerialException, FileNotFoundError) as e:
log_message(f"❌ Wiederverbindung fehlgeschlagen: {e}")
log_message("💥 Konnte serielle Verbindung nach 5 Versuchen nicht wiederherstellen. Programm wird beendet.")
# Sauberes Beenden des gesamten Programms
loop = asyncio.get_running_loop()
loop.stop()
return None
async def main(args):
"""Hauptfunktion zum Starten des Servers und der seriellen Verbindung."""
global serial_writer
log_message("--- Modbus RTU zu TCP Gateway ---")
log_message(f"Serieller Port: {args.comport}")
log_message(f"Baudrate: {args.baudrate}")
log_message(f"TCP Port: {args.tcpport}")
log_message(f"Verbose Modus: {'Aktiv' if args.verbose else 'Inaktiv'}")
log_message("---------------------------------")
# Initiale serielle Verbindung herstellen
try:
_, serial_writer = await serial_asyncio.open_serial_connection(
url=args.comport, baudrate=args.baudrate, rtscts=False, dsrdtr=False
)
log_message(f"✅ Serielle Verbindung zu {args.comport} erfolgreich hergestellt.")
except (serial.SerialException, FileNotFoundError) as e:
log_message(f"❌ Kritischer Fehler bei der initialen Verbindung: {e}")
serial_writer = await serial_reconnector(args.comport, args.baudrate)
if not serial_writer:
return # Beenden, wenn die Wiederverbindung fehlschlägt
# TCP-Server starten
server_handler = lambda r, w: handle_tcp_client(r, w, args.verbose)
server = await asyncio.start_server(server_handler, '0.0.0.0', args.tcpport)
addr = server.sockets[0].getsockname()
log_message(f"👂 Server lauscht auf {addr}")
async with server:
# Überwache die serielle Verbindung im Hintergrund
while True:
if not serial_writer or not serial_writer.protocol.transport.is_open():
log_message("Serielle Verbindung unterbrochen. Starte Wiederverbindungs-Logik...")
serial_writer = await serial_reconnector(args.comport, args.baudrate)
if not serial_writer:
server.close() # Server stoppen, wenn seriell nicht mehr geht
break # Schleife und Programm beenden
await asyncio.sleep(1) # Kurze Pause, um die CPU zu schonen
if __name__ == "__main__":
parser = argparse.ArgumentParser(description="Modbus RTU zu TCP Gateway für Home Assistant.")
parser.add_argument("comport", help="Der serielle Port (z.B. /dev/ttyUSB0 oder COM3)")
parser.add_argument("-b", "--baudrate", type=int, default=19200, help="Baudrate der seriellen Verbindung (Standard: 19200)")
parser.add_argument("-p", "--tcpport", type=int, default=502, help="TCP-Port, auf dem der Server lauscht (Standard: 502)")
parser.add_argument("-v", "--verbose", action="store_true", help="Verbose-Modus aktivieren für detaillierte Logs")
args = parser.parse_args()
try:
asyncio.run(main(args))
except KeyboardInterrupt:
log_message("👋 Programm wird durch Benutzer beendet.")
except Exception as e:
log_message(f"💥 Unerwarteter Fehler im Hauptprogramm: {e}")