ModBus协议详解:从基础概念到C#实现RTU与TCP通讯

ModBus协议是莫迪康公司为了让PLC之间进行数据通信而设计出来的协议。它是一种总线协议,是一种一对多,上下级的关系。

它的应用广泛,具有免费开源,操作简单的有点,并且可以兼容串口和网络通讯,兼容也不错。

数据类型:输入布尔(输入线圈),输入寄存器,输出布尔(输出线圈),输出寄存器

布尔就是bool值,寄存器可以是int或者float类型

常用功能码

1、读取

读取输出线圈(Read Coils) 0x01

读取输入线圈 (Read DisCrete Input)0x02,(主机只读)

读取输出寄存器(Read Holding Registers)0x03,

读取输入寄存器(Read Inpute Registers)0x04,(主机只读)

2、写入

写入单个线圈(Write Single Coil)0x05

写入单个寄存器(Write Single Register)0x06

写入多个线圈(Write Multple Coils)0x0F

写入多个寄存器(Write Multple Register)0x10

三种传输类型

1、ModbusRTU,用于串口通信,传递字节码,效率更高

流程是主机向从机发出请求,从站响应请求后,主站才能接收到数据。

主机报文:从站地址+功能码+起始地址+数据长度+校验位(从站地址,功能码占1个字节,起始地址、数据长度、检验位占2个字节)

数据长度可以看做是读取的行数

例如:从机的设备地址是01,功能码是读取输出寄存器03,起始寄存器地址是从第0开始读取,读取的数量是9,得出的报文就是:01 03 00 00 00 09 XX XX

从机报文:从站地址+功能码+数据的字节位数+数据+校验位(从站地址,功能码,数据的字节位数占1个字节,数据、检验位占2个字节)

例如:从机的设备地址是01,功能码是读取输出寄存器03,每次读取4个字节,从机传输的值都是65,得出的报文就是:01 03 04 00 41 00 41 XX XX

2、ModBusAscii,用于串口通信,传递Ascii码

3、ModBusTCP,用于网络传输

4、ModBusUDP,用于网络传输

5、ModBusRTUOverTCP/UDP,串口转网口通信

6、ModBusAsciiOverTCP/UDP,串口转网口通信

使用C#完成ModBus的RTU和TCP通讯

进行测试前需要用到Modbus Slave开启一个ModBus服务

1、RTU通讯(串口通讯)

复制代码
    var modbus = new HslCommunication.ModBus.ModbusRtu();
    modbus.SerialPortInni(cfg => {
        cfg.BaudRate = 9600;
        cfg.PortName = "COM2";
        cfg.Parity = System.IO.Ports.Parity.None;
        cfg.DataBits = 8;
        cfg.StopBits = System.IO.Ports.StopBits.One;

        // 每次写false
        cfg.RtsEnable = false;
    });

    // 设置超时时间
    modbus.ReceiveTimeOut = 5000;

    // 设置起始地址是否从0开始,有些情况是从1开始
    modbus.AddressStartWithZero = true;

    // 设置数据大小端
    modbus.DataFormat = HslCommunication.Core.DataFormat.CDAB;

    // 设置设备地址
    modbus.Station = 1;
    modbus.Crc16CheckEnable = true;
    modbus.IsClearCacheBeforeRead = false;
    var openResult = modbus.Open();
    if(openResult.IsSuccess == false)
    {
        MessageBox.Show("打开ModBus失败");
        return;
    }

    // 读取数据,从第0位开始,读取5个数据
    var readResult = await modbus.ReadInt16Async("0", 5);
    if(readResult.IsSuccess == true)
    {
        this.textBox1.Text = this.textBox1.Text + string.Join(",", readResult.Content) + Environment.NewLine;
    }

    // 继续读取另一个设备地址的Bool类型
    modbus.Station = 2;
    var readBool = await modbus.ReadBoolAsync("5");
    if (readResult.IsSuccess == true)
    {
        this.textBox1.Text = this.textBox1.Text + readBool.Content + Environment.NewLine;
    }

    // 写入数据
    modbus.Station = 1;
    var writeResult = await modbus.WriteAsync("0", (short)90);
    if (writeResult.IsSuccess == true)
    {
        this.textBox1.Text = this.textBox1.Text + "写入成功" + Environment.NewLine;
    }

2、TCP通讯

复制代码
    var modBus = new HslCommunication.ModBus.ModbusTcpNet("127.0.0.1");
    modBus.Port = 502;
    modBus.Station = 1;
    modBus.ConnectTimeOut = 10000;
    modBus.ReceiveTimeOut = 5000;
    modBus.AddressStartWithZero = true;
    modBus.IsStringReverse = false;
    modBus.DataFormat = HslCommunication.Core.DataFormat.CDAB;

    // 读取数据
    var result = await modBus.ReadInt16Async("0");
    if (result.IsSuccess)
    {
         this.textBox1.Text = this.textBox1.Text + result.Content + Environment.NewLine;
    }

    // 写入数据
    var resultWrite = await modBus.WriteAsync("1", 66);
    if (resultWrite.IsSuccess)
    {
        this.textBox1.Text = this.textBox1.Text + "写入成功" + Environment.NewLine;
    }
相关推荐
爬虫程序猿3 分钟前
用 Python 给京东商品详情做“全身 CT”——可量产、可扩展的爬虫实战
开发语言·爬虫·python
徐同保2 小时前
tailwindcss暗色主题切换
开发语言·前端·javascript
蓝纹绿茶2 小时前
bash:**:pip:***python: 错误的解释器: 没有那个文件或目录
开发语言·python·pip
云知谷2 小时前
【经典书籍】C++ Primer 第15章类虚函数与多态 “友元、异常和其他高级特性” 精华讲解
c语言·开发语言·c++·软件工程·团队开发
START_GAME3 小时前
深度学习Diffusers:用 DiffusionPipeline 实现图像生成
开发语言·python·深度学习
不爱编程的小九九3 小时前
小九源码-springboot088-宾馆客房管理系统
java·开发语言·spring boot
李趣趣3 小时前
数据库字段类型bit容易被忽视的bug
c#·bug
Evand J4 小时前
【MATLAB例程】到达角度定位(AOA),平面环境多锚点定位(自适应基站数量),动态轨迹使用EKF滤波优化。附代码下载链接
开发语言·matlab·平面·滤波·aoa·到达角度
细节控菜鸡4 小时前
【2025最新】ArcGIS for JS 实现随着时间变化而变化的热力图
开发语言·javascript·arcgis
Pluto_CSND4 小时前
Java实现gRPC双向流通信
java·开发语言·单元测试