C#实现Modbus通信功能的示例详解
作者：小码编匠
1、前言
Modbus作为一种开放且广泛采用的通信协议，在实现设备间数据交换方面发挥着至关重要的作用。它不仅支持多种物理层接口（如RS-232, RS-485, 以及以太网），还因其简单易用的特点而被大家所青睐。
本文通过实际示例介绍如何在C#项目中轻松实现Modbus通信功能。
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：
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);
}
}
总结
通过对本篇文章的学习，我们探索了如何使用C#来实现Modbus协议下的数据通信。
最后
到此这篇关于C#实现Modbus通信功能的示例详解的文章就介绍到这了,更多相关C#实现Modbus通信内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！