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

发布时间:2024-07-13 19:20

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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

创建类库

编写C#各种类的转换库，该库由我提供，不用操心，文章最后提供。

项目引入这个类库

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

如果要读取“摩头2温度”，怎么读了？

大家想想，为什么开始地址是8？

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33，44                                 ushort[] 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;             }         }