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C#与西门子PLC1500的ModbusTcp服务器通信4--搭建ModbusTcp客户端

news 2026/2/10 19:54:09

1、客户端选择

客户端可以是一个程序或一个设备，这里我以C#WINFORM程序来实现客户机与PLC的Modbustcp服务器通信，开发环境是VS2019，.NET Framework版本是4.7.2

2、创建winform程序

3、引入Nmodbus4协议

找到项目，找到引用，右键“管理nuget程序”，在下面对话框操作

4、界面布局如下：

布局中用到的是下拉框combobox，文本框textbox，按钮button，标签label

这个IP地址和端口号是与这里对应

5、窗体定义两个变量，并引入对应的命令空间

ModbusIpMaster master = null;//modbus对象
TcpClient tcpClient = null;//tcp客户端对象

6、连接按钮代码

 private void btnOpen_Click(object sender, EventArgs e){string ip = txtIPAddress.Text.Trim();bool t = IsIP(ip);if (t){try{int port = int.Parse(txtPort.Text.Trim());tcpClient = new TcpClient();tcpClient.Connect(ip, port);//连接到主机master = ModbusIpMaster.CreateIp(tcpClient);//Ip 主站master.Transport.ReadTimeout = 1000;//读超时master.Transport.WriteTimeout = 1000;//写超时master.Transport.Retries = 3;//尝试重复连接次数master.Transport.WaitToRetryMilliseconds = 200;//尝试重复连接间隔lblMessage.Text = "连接成功！";btnOpen.Enabled = false;}catch (Exception ex){MessageBox.Show("连接失败，" + ex.Message);}}else{MessageBox.Show("无效的ip地址！");}}

7、读取的代码--ushort类型

本例子中只用到了读取保存寄存器这个功能码，即ReadHoldingRegisters(从站地址，开始地址，寄存器数量)

  /// <summary>/// 读取/// </summary>/// <param name="sender"></param>/// <param name="e"></param>private void myread_Click(object sender, EventArgs e){//由于NModbus4读取到寄存器的数据都是ushort类型//功能码string readType = cboReadTypes.Text.Trim();//从站地址byte slaveAddr = byte.Parse(txtRSlaveId.Text.Trim());//开始地址ushort startAddr = ushort.Parse(txtRStartAddress.Text.Trim());//读取数量ushort readCount = ushort.Parse(txtRCount.Text.Trim());switch (readType){case "读线圈":bool[] blVals = master.ReadCoils(slaveAddr, startAddr, readCount);txtReadDatas1.Text = string.Join(",", blVals.Select(b => b ? "1" : "0"));break;case "读输入线圈":bool[] blInputVals = master.ReadInputs(slaveAddr, startAddr, readCount);txtReadDatas1.Text = string.Join(",", blInputVals.Select(b => b ? "1" : "0"));break;case "读保持寄存器"://情况1：ushort到ushort类型：即读取无符号的整数，如23，89，处理方法是：原封不动//ushort[] uDatas = master.ReadHoldingRegisters(slaveAddr, startAddr, readCount);//txtReadDatas.Text = string.Join(",", uDatas);//功能码string dataType = cmddatatype.Text.Trim();switch (dataType){case "ushort"://利用token循环读取ushortctsRead = new CancellationTokenSource();Task.Run(new Action(() =>{ReadUshortFromPLC(slaveAddr, startAddr, readCount);}), ushortctsRead.Token);break;case "short"://利用token循环读取shortctsRead = new CancellationTokenSource();Task.Run(new Action(() =>{ReadShortFromPLC(slaveAddr, startAddr, readCount);}), shortctsRead.Token);break;case "float"://利用token循环读取floatctsRead = new CancellationTokenSource();Task.Run(new Action(() =>{ReadFloatFromPLC(slaveAddr, startAddr, readCount);}), floatctsRead.Token);break;}  break;case "读输入寄存器":ushort[] uDatas1 = master.ReadInputRegisters(slaveAddr, startAddr, readCount);txtReadDatas1.Text = string.Join(",", uDatas1);break;}}

这里要注意，

NModbus4读取到寄存器的数据都是ushort类型

代码中用到ReadUshortFromPLC方法，ReadShortFromPLC方法，ReadFloatFromPLC方法在本文最后链接都会提供

运行程序，连接成功，读取数据

注意这里，从站地址一般都是1，除非你改了，开始地址是0，表示寄存器的起始地址，数量是3，表示读取3个寄存器数量，也就是前面3个变量，m1-speed，m1-duaror，m1-level

这里为什么数量不能是4，因为第4个变量是real，它占2个寄存器，即占4个字节，它不是ushort类型，这里地址也不能是%DB3.DBW4这种写法，这不是S7协议读取变量，是MODBUS读取寄存器，两者不一样的，别糊涂了，各位长老。

8、读取的代码--float类型

很多人搞不清楚这个开始地址和数量，这个开始地址是Modbus的地址，Modbus地址编号从0开始，因此8个变量的地址就是0，1，2，3，4，5，6，7，数量是指要读取的寄存器个数，word占一个，real占2个，这里很难理解，比较绕比较晕，一个是PLC地址，一个是MODBUS地址

我们要读的温度是第3个寄存器，它是real类型，占2个寄存器数量

9、写入的代码--ushort类型

 /// <summary>/// 写入/// </summary>/// <param name="sender"></param>/// <param name="e"></param>private void btnWrite_Click(object sender, EventArgs e){//功能码string writeType = cboWriteTypes.Text.Trim();//从站地址byte slaveAddr = byte.Parse(txtWSlaveId.Text.Trim());//开始地址ushort startAddr = ushort.Parse(txtWStartAddress.Text.Trim());//数量//实际数量string objWriteVals = "";string dataType = cmddatatype2.Text.Trim();switch (dataType){case "ushort":objWriteVals = txtWriteDatas1.Text.Trim();break;case "short":objWriteVals = txtWriteDatas2.Text.Trim();break;case "float":objWriteVals = txtWriteDatas3.Text.Trim();break;}ushort writeCount = ushort.Parse(txtWCount.Text.Trim()); ushort objWCount = (ushort)objWriteVals.Split(',').Length;//实际数量与要求数量不一致，不允许操作if (writeCount != objWCount){MessageBox.Show("写入值的数量不正确!");return;}string vals = objWriteVals;switch (writeType){case "写单线圈":bool blVal = vals == "1" ? true : false;try{master.WriteSingleCoil(slaveAddr, startAddr, blVal);MessageBox.Show("【单线圈】写入成功!");}catch (Exception ex){MessageBox.Show(ex.Message);}break;case "写单保持寄存器":ushort uVal01 = ushort.Parse(vals);try{master.WriteSingleRegister(slaveAddr, startAddr, uVal01);MessageBox.Show("【单保持寄存器】写入成功!");}catch (Exception ex){MessageBox.Show(ex.Message);}break;case "写多线圈":bool[] blVals = vals.Split(',').Select(s => s == "1" ? true : false).ToArray();//bool数组try{master.WriteMultipleCoils(slaveAddr, startAddr, blVals);MessageBox.Show("【多线圈】写入成功!");}catch (Exception ex){MessageBox.Show(ex.Message);}break;case "写多保持寄存器":try{//功能码//string dataType = cmddatatype2.Text.Trim();switch (dataType){case "ushort":情况1：写入无符号的整数，即写入ushort数据，如写入33，44ushort[] uVals01 = vals.Split(',').Select(s => ushort.Parse(s)).ToArray();master.WriteMultipleRegisters(startAddr, uVals01);break;case "short"://情况2：写入有符号的整数，即写入short数据，如写入-133，-65，98等，处理方法是：short[]=>byte[]=>ushort[]，情况2包括了情况1 short[] uVals02 = vals.Split(',').Select(s => short.Parse(s)).ToArray();byte[] y2 = ByteArrayLib.GetByteArrayFromShortArray(uVals02);ushort[] ushorts2 = UShortLib.GetUShortArrayFromByteArray(y2);master.WriteMultipleRegisters(startAddr, ushorts2);MessageBox.Show("【short类型数据】写入成功!");break;case "float"://情况3：写入有符号的小数，即写入float数据，如写入-6.3，-2.65，56.893，51，-465等，处理方法是：float[]=>byte[]=>ushort[]，情况3包括了情况2和情况1 float[] uVals03 = vals.Split(',').Select(s => float.Parse(s)).ToArray();byte[] y3 = ByteArrayLib.GetByteArrayFromFloatArray(uVals03);ushort[] ushorts3 = UShortLib.GetUShortArrayFromByteArray(y3);master.WriteMultipleRegisters(startAddr, ushorts3);MessageBox.Show("【float类型数据】写入成功!");break;}情况2：写入有符号的整数，即写入short数据，如写入-133，-65，98等，处理方法是：short[]=>byte[]=>ushort[]，情况2包括了情况1 //short[] uVals02 = vals.Split(',').Select(s => short.Parse(s)).ToArray();//byte[] y = ByteArrayLib.GetByteArrayFromShortArray(uVals02);//ushort[] ushorts = UShortLib.GetUShortArrayFromByteArray(y);//master.WriteMultipleRegisters(slaveAddr, startAddr, ushorts);情况3：写入有符号的小数，即写入float数据，如写入-6.3，-2.65，56.893，51，-465等，处理方法是：float[]=>byte[]=>ushort[]，情况3包括了情况2和情况1 //float[] uVals02 = vals.Split(',').Select(s => float.Parse(s)).ToArray();//byte[] y = ByteArrayLib.GetByteArrayFromFloatArray(uVals02);//ushort[] ushorts = UShortLib.GetUShortArrayFromByteArray(y);//master.WriteMultipleRegisters(slaveAddr, startAddr, ushorts);MessageBox.Show("【多保持寄存器】写入成功!");}catch (Exception ex){MessageBox.Show(ex.Message);}break;}}