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C#轻松实现Modbus通信

freeflydom
2024年10月14日 9:45 本文热度 303

1、前言

大家好!我是付工。前面给大家介绍了一系列关于RS485与Modbus的知识。

终于有人把RS485说清楚了
终于有人把Modbus说明白了
通透!终于把ModbusRTU弄明白了
这样看来,ModbusTCP协议太简单了
今天跟大家聊聊关于C#如何实现Modbus通信。

2、开源通信库

通信库是对通信协议的封装,一般是以dll动态链接库的形式存在,对于编程者来说,只需要调用库的各种方法即可实现数据读写。

通信库有两种,一种是开源的,即使开源,也要注意看下开源许可证,开源并不一定免费,另外一种就是自己开发封装的,这个需要具备一定的开发能力。

Modbus通信有很多开源通信库,这其中使用较为广泛的是NModbus4,NModbus4是一个开源且免费的Modbus通信库,它的开源许可证是MIT,是一个相对宽松的软件授权条款,可以商用。

3、ModbusRTU通信

1、在项目解决方案资源管理器中,选择【引用】右击,在弹出的界面中,点击【管理NuGet程序包】选项,如下图所示:

 

2、在打开的选项卡中,选择【浏览】,然后输入NModbus4进行搜索,搜索到之后,选择最新稳定版2.1.0,点击【安装】即可:

 

3、在NModbus4基础上封装一个打开串口和关闭串口的方法:


private SerialPort serialPort;private ModbusSerialMaster master;public void Open(string portName, int baudRate, Parity parity, int dataBits, StopBits stopBits)
{
    if (this.serialPort != null && this.serialPort.IsOpen)
    {
        this.serialPort.Close();
    }
    this.serialPort = new SerialPort(portName, baudRate, parity, dataBits, stopBits);
    this.serialPort.Open();
    this.master = ModbusSerialMaster.CreateRtu(this.serialPort);
    this.master.Transport.WriteTimeout = 2000;
    this.master.Transport.ReadTimeout = 2000;
    this.master.Transport.WaitToRetryMilliseconds = 500;
    this.master.Transport.Retries = 3;
} public void Close()
 {
     if (this.serialPort != null && this.serialPort.IsOpen)
     {
         this.serialPort.Close();
     }
     this.master = null;
 }

4、在NModbus4基础上封装各种读写的方法,这里以读取保持型寄存器为例,其他方法都是类似的:


public byte[] ReadHoldingRegisters(byte slaveId, ushort start, ushort length)
{
    try
    {
        ushort[] data = this.master.ReadHoldingRegisters(slaveId, start, length);
        List<byte> result = new List<byte>();
        foreach (var item in data)
        {
            result.AddRange(BitConverter.GetBytes(item).Reverse());
        }
        return result.ToArray();
    }
    catch (Exception ex)
    {
        throw new Exception("【读取保持寄存器】失败:" + ex.Message);
    }
}

基于NModbus4实现ModbusRTU通信,不需要关注协议及报文,只需要对NModbus4库二次封装即可。

4、ModbusTCP通信

NModbus4不仅支持ModbusRTU通信,也同样支持ModbusTCP通信,ModbusTCP与ModbusRTU的封装过程非常类似,主要是存在以下两个不同点:

  • ModbusRTU是基于串口通信,因此主要使用的是SerialPort类,而ModbusTCP是基于以太网通信,主要使用的是TcpClient类。

  • ModbusRTU的读取和写入方法中都必须包含从站地址,而ModbusTCP可以把SlaveAddress作为一个可选项。

ModbusTCP通信库封装过程如下:1、在NModbus4基础上封装一个TCP连接和断开的方法:

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private TcpClient tcpClient;
private ModbusIpMaster master
public void Connect(string ip, int port)
{
    tcpClient = new TcpClient();
    tcpClient.Connect(IPAddress.Parse(ip), port);
    this.master = ModbusIpMaster.CreateIp(this.tcpClient);
    this.master.Transport.WriteTimeout = 2000;
    this.master.Transport.ReadTimeout = 2000;
    this.master.Transport.WaitToRetryMilliseconds = 500;
    this.master.Transport.Retries = 3;
}
 public void DisConnect()
 {
     if (this.tcpClient != null && this.tcpClient.Connected)
     {
         this.tcpClient.Close();
     }
     this.master = null;
 }

2、封装一个读取输出线圈的方法,其他读写方法都是类似的:


public bool[] ReadOutputCoils(ushort start, ushort length, byte slaveAddress = 1)
{
    try
    {
        return this.master.ReadCoils(slaveAddress, start, length);
    }
    catch (Exception ex)
    {
        throw new Exception("【读取输出线圈】失败:" + ex.Message);
    }
}

转自https://www.cnblogs.com/xiketangedu/p/18461727


该文章在 2024/10/14 9:48:54 编辑过
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