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

2024-03-01 服务器 0

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;            }        }