C# ModBus Tcp读写数据 与服务器进行通讯 安卓modbus tcp
内容导读
互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了C# ModBus Tcp读写数据 与服务器进行通讯 安卓modbus tcp,小编现在分享给大家,供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含14087字,纯文字阅读大概需要21分钟。
内容图文
前言
本文将使用一个NuGet公开的组件技术来实现一个ModBus TCP的客户端,方便的对Modbus tcp的服务器进行读写,这个服务器可以是电脑端C#设计的,也可以是PLC实现的,也可以是其他任何支持这个通信协议的服务器。
github地址:https://github.com/dathlin/HslCommunication 如果喜欢可以star或是fork,还可以打赏支持。
联系作者及加群方式(激活码在群里发放):http://www.hslcommunication.cn/Cooperation
在Visual Studio 中的NuGet管理器中可以下载安装,也可以直接在NuGet控制台输入下面的指令安装:
1 | Install-Package HslCommunication |
NuGet安装教程 http://www.cnblogs.com/dathlin/p/7705014.html
组件API地址:http://www.cnblogs.com/dathlin/p/7703805.html
关于两种模式
在PLC端,包括三菱和西门子,欧姆龙以及Modbus Tcp客户端的访问器上,都支持两种模式,短连接模式和长连接模式,现在就来解释下什么原理。
短连接:每次读写都是一个单独的请求,请求完毕也就关闭了,如果服务器的端口仅仅支持单连接,那么关闭后这个端口可以被其他连接复用,但是在频繁的网络请求下,容易发生异常,会有其他的请求不成功,尤其是多线程的情况下。
长连接:创建一个公用的连接通道,所有的读写请求都利用这个通道来完成,这样的话,读写性能更快速,即时多线程调用也不会影响,内部有同步机制。如果服务器的端口仅仅支持单连接,那么这个端口就被占用了,比如三菱的端口机制,西门子的Modbus tcp端口机制也是这样的。以下代码默认使用短连接,方便测试。
在短连接的模式下,每次请求都是单独的访问,所以没有重连的困扰,在长连接的模式下,如果本次请求失败了,在下次请求的时候,会自动重新连接服务器,直到请求成功为止。另外,尽量所有的读写都对结果的成功进行判断。
特别感谢
- 网友:陈恩富 对float,int数据的读取测试,才修复了权重位颠倒的BUG。
- 网友:U4幸福的蜗牛 发现了博客上错误的一个方法名称,已于2018年1月8日13:34:39更新。并反馈了一些特殊设备(modbus tcp服务器)的读取数据的BUG。已修复。
随便聊聊
只要是网络访问,就会存在主从的区别,此处的设计模式是客户端主动请求服务器数据,然后接收服务器的反馈数据,支持原生的指令收发,支持其他一些方便的API收发。特殊功能码需要使用原生收发的API,本组件支持如下的功能操作:
- 0x01 读取线圈的操作,
- 0x02 读取离散的操作,
- 0x03 读取寄存器的值,
- 0x05 写一个线圈操作,
- 0x06 写一个寄存器值,
- 0x0F 批量写线圈操作,
- 0x10 批量写寄存器值,
如果你的设备需要这些功能之外的数据,可以使用原生API方法,但是这个方法的前提就是你对MODBUS TCP协议非常清晰才可以,如果你不了解这个协议,可以参照下面的博客说明:
http://blog.csdn.net/thebestleo/article/details/52269999
如果你需要搭建自己的ModBus服务器,可以参照这边文章:http://www.cnblogs.com/dathlin/p/7782315.html
在你开发自己的客户端程序之前,可以先用MODBUS测试工具进行测试,以下地址的一个开源项目就是基于这个组件开发的Modbus tcp测试工具,可直接用于读写测试。
?ModbusTcpServer.zip
访问测试项目
下面的一个项目是这个组件的访问测试项目,您可以进行初步的访问的测试,免去了您写测试程序的麻烦,这个项目是和三菱,西门子PLC的访问写在一起的。可以同时参考。
下载地址为:HslCommunicationDemo.zip
如果需要手机版的测试连接的APP的示例
请加群下载,或是在华为,小米,应用宝等APP应用商店搜索HslCommunicaition 进行下载安装!
Reference
ModBus组件所有的功能类都在 HslCommunication.ModBus命名空间,所以再使用之前先添加
1 2 | using HslCommunication.ModBus; using HslCommunication; |
How to Use
实例化:
在使用读写功能之前必须先进行实例化:
1 | private ModbusTcpNet busTcpClient =? new ModbusTcpNet( "192.168.1.195" , 502, 0x01);??? // 站号1 |
上面的实例化指定了服务器的IP地址,端口号(一般都是502),以及自己的站号,允许设置为0-255,后面的两个参数有默认值,在实例化的时候可以省略。
1 | private ModbusTcpNet busTcpClient =? new ModbusTcpNet( "192.168.1.195" );??? // 端口号502,站号1 |
注意:在Modbus服务器的设备里,大部分的设备都是从地址0开始的,有些特殊的设备是从地址1开始的,所以本组件里面,默认从地址0开始,如果想要从地址1开始,那么就需要如下的配置:
1 | busTcpClient.AddressStartWithZero = False; |
上面两个声明选择其中一个就行了。然后实例化之后(也可以放在窗体的Load方法中)就可以调用下面的方法切换为长连接了,
1 | busTcpClient.ConnectServer(); |
关闭的话,调用如下的方法
1 | busTcpClient.ConnectClose( ); |
以下代码演示常用的读写操作,为了方便起见,不再对IsSuccess判断,一般都是成功的:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 | private void userButton30_Click( object sender, EventArgs e) { ???? // 读取操作 ???? bool coil100 = busTcpClient.ReadCoil( "100" ).Content;??? // 读取线圈100的通断 ???? short short100 = busTcpClient.ReadInt16( "100" ).Content;? // 读取寄存器100的short值 ???? ushort ushort100 = busTcpClient.ReadUInt16( "100" ).Content;? // 读取寄存器100的ushort值 ???? int int100 = busTcpClient.ReadInt32( "100" ).Content;?????? // 读取寄存器100-101的int值 ???? uint uint100 = busTcpClient.ReadUInt32( "100" ).Content;??? // 读取寄存器100-101的uint值 ???? float float100 = busTcpClient.ReadFloat( "100" ).Content;? // 读取寄存器100-101的float值 ???? long long100 = busTcpClient.ReadInt64( "100" ).Content;???? // 读取寄存器100-103的long值 ???? ulong ulong100 = busTcpClient.ReadUInt64( "100" ).Content;? // 读取寄存器100-103的ulong值 ???? double double100 = busTcpClient.ReadDouble( "100" ).Content;? // 读取寄存器100-103的double值 ???? string str100 = busTcpClient.ReadString( "100" , 5).Content; // 读取100到104共10个字符的字符串 ???? // 写入操作 ???? busTcpClient.WriteCoil( "100" ,? true ); // 写入线圈100为通 ???? busTcpClient.Write( "100" , ( short )12345); // 写入寄存器100为12345 ???? busTcpClient.Write( "100" , ( ushort )45678); // 写入寄存器100为45678 ???? busTcpClient.Write( "100" , 123456789); // 写入寄存器100-101为123456789 ???? busTcpClient.Write( "100" , ( uint )123456778); // 写入寄存器100-101为123456778 ???? busTcpClient.Write( "100" , 123.456); // 写入寄存器100-101为123.456 ???? busTcpClient.Write( "100" , 12312312312414L); //写入寄存器100-103为一个大数据 ???? busTcpClient.Write( "100" , 12634534534543656UL); // 写入寄存器100-103为一个大数据 ???? busTcpClient.Write( "100" , 123.456d); // 写入寄存器100-103为一个双精度的数据 ???? busTcpClient.Write( "100" ,? "K123456789" ); ???? } |
下面再分别讲解严格的操作,以及批量化的复杂的读写操作,假设你要读取1000个M,循环读取1千次可能要3秒钟,如果用了下面的批量化读取,只需要50ms,但是需要你对字节的原理比较熟悉才能得心应手的处理
读取线圈API:
在此处举例读取地址为0,长度为10的线圈数量,读取出来的数据已经自动转化成了bool数组,方便的进行二次处理:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 | private void userButton8_Click( object sender,EventArgs e) { ???? HslCommunication.OperateResult< bool []> read = busTcpClient.ReadCoil( "0" , 10); ???? if (read.IsSuccess) ???? { ???????? bool coil_0 = read.Content[0]; ???????? bool coil_1 = read.Content[1]; ???????? bool coil_2 = read.Content[2]; ???????? bool coil_3 = read.Content[3]; ???????? bool coil_4 = read.Content[4]; ???????? bool coil_5 = read.Content[5]; ???????? bool coil_6 = read.Content[6]; ???????? bool coil_7 = read.Content[7]; ???????? bool coil_8 = read.Content[8]; ???????? bool coil_9 = read.Content[9]; ???? } ???? else ???? { ???????? MessageBox.Show(read.ToMessageShowString()); ???? } } |
当然也可以用组件提供的数据转换API实现数据提取:
读取离散数据:
读取离散数据和读取线圈的代码几乎是一致的,处理方式也是一致的,只是方法名称改成了:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 | private void userButton8_Click( object sender,EventArgs e) { ???? HslCommunication.OperateResult< bool []> read = busTcpClient.ReadDiscrete( "0" , 10); ???? if (read.IsSuccess) ???? { ???????? bool coil_0 = read.Content[0]; ???????? bool coil_1 = read.Content[1]; ???????? bool coil_2 = read.Content[2]; ???????? bool coil_3 = read.Content[3]; ???????? bool coil_4 = read.Content[4]; ???????? bool coil_5 = read.Content[5]; ???????? bool coil_6 = read.Content[6]; ???????? bool coil_7 = read.Content[7]; ???????? bool coil_8 = read.Content[8]; ???????? bool coil_9 = read.Content[9]; ???? } ???? else ???? { ???????? MessageBox.Show(read.ToMessageShowString()); ???? } } |
读取寄存器数据:
假设我们需要读取地址为0,长度为10的数据,也即是10个数据,每个数据2个字节,总计20个字节的数据。下面解析数据前,先进行了假设,你在解析自己的数据前可以参照下面的解析
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 | private void userButton10_Click( object sender, EventArgs e) { ???? HslCommunication.OperateResult< byte []> read = busTcpClient.Read( "0" , 10); ???? if (read.IsSuccess) ???? { ???????? // 共返回20个字节,每个数据2个字节,高位在前,低位在后 ???????? // 在数据解析前需要知道里面到底存了什么类型的数据,所以需要进行一些假设: ???????? // 前两个字节是short数据类型 ???????? short value1 = busTcpClient.ByteTransform.TransInt16(read.Content, 0);<br> ???????? // 接下来的2个字节是ushort类型 ???????? ushort value2 = busTcpClient.ByteTransform.TransUInt16(read.Content, 2);<br> ???????? // 接下来的4个字节是int类型 ???????? int value3 = busTcpClient.ByteTransform.TransInt32(read.Content, 4);<br> ???????? // 接下来的4个字节是float类型 ???????? float value4 = busTcpClient.ByteTransform.TransFloat(read.Content, 8);<br> ???????? // 接下来的全部字节,共8个字节是规格信息 ???????? string speci = Encoding.ASCII.GetString(read.Content, 12, 8); ???????? // 已经提取完所有的数据 ???? } ???? else ???? { ???????? MessageBox.Show(read.ToMessageShowString()); ???? } } |
写一个线圈:
写一个线圈,这个相对比较简单,假设我们需要写入线圈0,为通
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 | private void userButton11_Click( object sender, EventArgs e) { ???? HslCommunication.OperateResult write = busTcpClient.WriteCoil( "0" ,? true ); ???? if (write.IsSuccess) ???? { ???????? // 写入成功 ???????? textBox1.Text =? "写入成功" ; ???? } ???? else ???? { ???????? MessageBox.Show(write.ToMessageShowString()); ???? } } |
写一个寄存器:
写一个寄存器的操作也是非常的方便,在这里提供了三个重载的方法,允许使用三种方式写入:分别写入,short,ushort,byte三种:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | private void userButton12_Click( object sender, EventArgs e) { ???? short value = -1234; ???? HslCommunication.OperateResult write = busTcpClient.WriteOneRegister( "0" , value); ???? if (write.IsSuccess) ???? { ???????? // 写入成功 ???????? textBox1.Text =? "写入成功" ; ???? } ???? else ???? { ???????? MessageBox.Show(write.ToMessageShowString()); ???? } } |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | private void userButton12_Click( object sender, EventArgs e) { ???? ushort value = 56713; ???? HslCommunication.OperateResult write = busTcpClient.WriteOneRegister( "0" , value); ???? if (write.IsSuccess) ???? { ???????? // 写入成功 ???????? textBox1.Text =? "写入成功" ; ???? } ???? else ???? { ???????? MessageBox.Show(write.ToMessageShowString()); ???? } } |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | private void userButton12_Click( object sender, EventArgs e) { ???? // 0x00为高位,0x10为低位 ???? HslCommunication.OperateResult write = busTcpClient.WriteOneRegister( "0" , 0x00, 0x10); ???? if (write.IsSuccess) ???? { ???????? // 写入成功 ???????? textBox1.Text =? "写入成功" ; ???? } ???? else ???? { ???????? MessageBox.Show(write.ToMessageShowString()); ???? } } |
批量写入线圈:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 | private void userButton13_Click( object sender, EventArgs e) ???????? { ???????????? // 线圈0为True,线圈1为false,线圈2为true.....等等,以此类推,数组长度多少,就写入多少线圈 ???????????? bool [] value =? new bool [] {? true ,? false ,? true ,? true ,? false ,? false }; ???????????? HslCommunication.OperateResult write = busTcpClient.WriteCoil( "0" , value); ???????????? if (write.IsSuccess) ???????????? { ???????????????? // 写入成功 ???????????????? textBox1.Text =? "写入成功" ; ???????????? } ???????????? else ???????????? { ???????????????? MessageBox.Show(write.ToMessageShowString()); ???????????? } ???????? } |
批量写入寄存器:
第一种情况写入一串short数组,这种情况比较简单:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | private void userButton14_Click( object sender, EventArgs e) { ???? short [] value =? new short [] { -1234, 467, 12345 }; ???? HslCommunication.OperateResult write = busTcpClient.Write( "0" , value); ???? if (write.IsSuccess) ???? { ???????? // 写入成功 ???????? textBox1.Text =? "写入成功" ; ???? } ???? else ???? { ???????? MessageBox.Show(write.ToMessageShowString()); ???? } } |
第二情况写入一串ushort数组,也是比较简单:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | private void userButton14_Click( object sender, EventArgs e) { ???? ushort [] value =? new ushort [] { 46789, 467, 12345 }; ???? HslCommunication.OperateResult write = busTcpClient.Write( "0" , value); ???? if (write.IsSuccess) ???? { ???????? // 写入成功 ???????? textBox1.Text =? "写入成功" ; ???? } ???? else ???? { ???????? MessageBox.Show(write.ToMessageShowString()); ???? } } |
比较复杂的是写入自定义的数据,按照上述读取寄存器,比如我需要写入寄存器0,寄存器1共同组成的一个int数据,那么我们这么写:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 | private void userButton15_Click( object sender, EventArgs e) { ???? int value = 12345678; // 等待写入的一个数据 ???? HslCommunication.OperateResult write = busTcpClient.Write( "0" , value); ???? if (write.IsSuccess) ???? { ???????? // 写入成功 ???????? textBox1.Text =? "写入成功" ; ???? } ???? else ???? { ???????? MessageBox.Show(write.ToMessageShowString()); ???? } } |
其他数据参考这个就行,如果有不明白的,可以联系上面的QQ群。
模式切换(支持热切换,想什么时候切换都可以):
上面默认都是使用短连接的机制,如果需要使用长连接的话,这种通讯模式更加稳定。多线程已经同步。
1 2 3 4 | private void userButton11_Click( object sender, EventArgs e) { ???? modBusTcpClient.ConnectServer(); } |
执行完这一行代码后,一般在实例化后面就可以切换长连接了,会返回一个OperateResult对象,连接成功IsSuccess为True,后面所有的读写操作都调用同一个通信通道。如果想要切换回短连接。
1 | modBusTcpClient.ConnectClose(); |
究极数据操作,使用原生的报文来操作数据:
传入一个字节数组,数据内容和原生的数据一致,比如我要通过原生API读取寄存器地址为0,长度为3的数据,那么字节的HEX标识形式为 00 00 00 00 00 06 00 03 00 00 00 03
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 | private void userButton2_Click( object sender, EventArgs e) { ???? byte [] data = HslCommunication.BasicFramework.SoftBasic.HexStringToBytes( "00 00 00 00 00 06 00 03 00 00 00 03" ); ???? HslCommunication.OperateResult< byte []> read = busTcpClient.ReadFromCoreServer(data); ???? if (read.IsSuccess) ???? { ???????? // 获取结果,并转化为Hex字符串,方便显示 ???????? string result = HslCommunication.BasicFramework.SoftBasic.ByteToHexString(read.Content,? ' ' ); ???? } ???? else ???? { ???????? MessageBox.Show(read.ToMessageShowString()); ???? } } |
上述代码在操作时用了一个转化机制,输入为十六进制的文本,转化为byte[]数据,中间的分割符可以为空格,可以为'-',也可以为',','_'等等等等,调用了组件基础的数据转化功能。
内容总结
以上是互联网集市为您收集整理的C# ModBus Tcp读写数据 与服务器进行通讯 安卓modbus tcp全部内容,希望文章能够帮你解决C# ModBus Tcp读写数据 与服务器进行通讯 安卓modbus tcp所遇到的程序开发问题。
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