Modbus入门

Modbus

modbus使用范围广泛，广泛应用于各类仪表，PLC等。它属于应用层协议，底层硬件基于485/以太网。

Modbus的存储区有：输入线圈（布尔，只读，代号1区），输入寄存器（寄存器，只读，代号3区），输出线圈（读写，布尔，代号0区），输出寄存器（寄存器，读写，代号4区）

Modbus是典型的半双工模式，有且只有一个master，请求由master发出，slave响应。slave之间不能通讯，只能通过master转达。相当于master是客户端，slave都是服务器。

Modbus模拟工具

模拟工具使用Modbus Slave 以及 Modbus Poll 。其中 Slave相当于服务器（Modbus Slave），Poll相当于客户端（Modbus Master）。

模拟工具使用

配置Slave

配置Slave

基本配置，配置完选择ok，接下来只要配置要使用的接口方式（网卡，串口等）

选择接口方式，选择串口，初始化波特率、数据位、校验位、停止位，然后选择ok即可打开链接。

配置Poll

打开Poll选择需要进行的操作

选择写入可以寄存器，会发现Slave这边对应的已经改变了

上面type中可以写入浮点数等类型。

C#使用ModBus通讯

使用NuGet中的NModbus4通讯库，进行ModBus RTU（串口）通讯

namespace ModusCommunication
{internal class Program{static void Main(string[] args){ModuleHandle moduleHandle = new ModuleHandle();   // NuGet 安装 NModbus4 库// 确定通讯方式 这边是串口SerialPort port = new SerialPort("COM2");// 波特率port.BaudRate = 9600;// 数据位port.DataBits= 8;// 停止位port.StopBits = StopBits.One;// 校验位port.Parity = Parity.None;port.Open();var master = ModbusSerialMaster.CreateRtu(port);//  读取保持型寄存器  slaveid 寄存器起始位置 读取个数ushort [] values = master.ReadHoldingRegisters(1,10,2);Console.WriteLine($"index 10:{values[0]},index 11:{values[1]}");// 写入保持型寄存器  slaveid 在18号寄存器 写入 133master.WriteSingleRegister(1, 18, 133);// 读写线圈型寄存器 bool [] coils = master.ReadCoils(2, 0, 3);Console.WriteLine($"index 0:{coils[0]},index 2:{coils[2]}");// 写入线圈状态 将2号线圈寄存器值改为falsemaster.WriteSingleCoil(2, 2, false);// 在10寄存器处写入浮点数（实际占用10，11两个寄存器）master.WriteFloat(1, 10, 3.14f);Console.WriteLine($"写入浮点数:3.14");// 读取浮点数  浮点数在Modbus中是由两位寄存器构成（一位寄存器是16bit）float val = master.ReadFloat(1, 10, 2);Console.WriteLine($"浮点数 index 10-11:{val}");Console.ReadLine();port.Close();}}
}public  static class NModbusExtensions
{/// <summary>/// 从寄存器中读取float值/// </summary>/// <param name="master"></param>/// <param name="slaveAddress"></param>/// <param name="startAddress"></param>/// <param name="numberOfPoints"></param>/// <returns></returns>/// <exception cref="Exception"></exception>public static float ReadFloat(this ModbusSerialMaster master , byte slaveAddress, ushort startAddress, ushort numberOfPoints){try{float? floatValue;ushort[] registers = master.ReadHoldingRegisters(slaveAddress, startAddress, 2); // 2寄存器对应一个浮点数if (registers.Length == 2){// 从两个16位整数重新组合为浮点数ushort intValue1 = registers[1]; // 低位ushort intValue2 = registers[0]; // 高位byte[] bytes = new byte[4];Buffer.BlockCopy(new ushort[] { intValue1, intValue2 }, 0, bytes, 0, 4);floatValue = BitConverter.ToSingle(bytes, 0);return floatValue.Value;}else{throw new Exception();}}catch(Exception ex){throw new Exception("读取失败");}}/// <summary>/// 向寄存器中写入浮点数/// </summary>/// <param name="master"></param>/// <param name="slaveAddress"></param>/// <param name="startAddress"></param>/// <param name="value"></param>public static void WriteFloat(this ModbusSerialMaster master, byte slaveAddress, ushort startAddress, float value){// 将浮点数转换为字节数组byte[] bytes = BitConverter.GetBytes(value);// 提取字节数组中的两个16位整数ushort intValue1 = BitConverter.ToUInt16(bytes, 0); // 低位ushort intValue2 = BitConverter.ToUInt16(bytes, 2); // 高位master.WriteMultipleRegisters(slaveAddress, startAddress, new ushort[] { intValue2, intValue1 });}}

在无法使用 SerialPort类 的情况下使用TCP进行

在Web以及移动端是不能使用SerialPort的，这时候可以使用TCP进行链接
在slave连接配置中是有ip地址以及端口的，可以通过这个进行ModbusTcp通讯

NuGet 安装 ModbusTcp 包

static async void ModbusTCPTest()
{ModbusTcp.ModbusClient client = new ModbusTcp.ModbusClient("127.0.0.1", 502);client.Init();// 读取一个 整数short[] values = await client.ReadRegistersAsync(15,1);Console.WriteLine($"index 15:{values[0]}");// 读取两个浮点数float[] value = await client.ReadRegistersFloatsAsync(10, 4);Console.WriteLine($"index 10-11:{value[0]},index 12-13:{value[1]}");
}