快速開發(fā)一個(gè)簡(jiǎn)單的ModBus TCP主站上位機(jī)（附源碼）

現(xiàn)如今，ModBus協(xié)議可以說(shuō)是工業(yè)控、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集鄰域各種控制設(shè)備與傳感器應(yīng)用最為廣泛的數(shù)據(jù)交互協(xié)議，不管是簡(jiǎn)單方便的串口，還是高速穩(wěn)定的以太網(wǎng)，ModBus協(xié)議都有相應(yīng)的適配其傳輸特點(diǎn)的協(xié)議。

雖然目前主流的ModBus人機(jī)交互主站是組態(tài)王或者各種工控廠家生產(chǎn)的觸摸屏，但如果你想做一些帶邏輯控制或者界面比較自由的上位機(jī)，那么該文章將在Visual Studio集成開發(fā)環(huán)境下，使用C#語(yǔ)言和Visual Studio的Winform框架，從環(huán)境安裝、創(chuàng)建工程、ModBus庫(kù)的安裝、代碼編寫和程序調(diào)試等幾個(gè)步驟，帶你快速開發(fā)出一個(gè)Window平臺(tái)環(huán)境下的ModBus主站上位機(jī)demo。（該文檔以Visual Studio 2017為例）

搭建開發(fā)環(huán)境

Visual Studio 社區(qū)版下載地址：

在“工作負(fù)荷”菜單處勾選“.NET桌面開發(fā)”（已省略安裝具體步驟）與你需要的其他組件。

安裝完成后，我們進(jìn)入下一步。

創(chuàng)建工程

1、打開Visual Studio依次點(diǎn)擊“文件”->“新建”->“項(xiàng)目”

創(chuàng)建Visual C#的 Windows窗體應(yīng)用，按如下步驟創(chuàng)建Windows窗體應(yīng)用，下面第四步我們可以自定義工程名稱，這里筆者將該工程命名成“ModBusMaster”，完成后點(diǎn)擊“確定。

ModBus庫(kù)的安裝

工程創(chuàng)建完成后，中間紅色部分窗體就是我們?cè)摴こ棠J(rèn)生成的界面，默認(rèn)程序運(yùn)行起來(lái)后會(huì)加載該界面，但我們先不管界面，我們先為工程安裝Easy ModBusTcp庫(kù)。

EasyModBusTCP是基于.NET Framework和Java平臺(tái)上的ModBus TCP/UDP/RTU通訊協(xié)議庫(kù)。它主要用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，幫助用戶實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和數(shù)據(jù)采集。

EasyModBusTCP的特點(diǎn)如下：

（1）簡(jiǎn)單易用：EasyModBusTCP提供了簡(jiǎn)單易用的API，使得用戶可以輕松地實(shí)現(xiàn)與ModBus設(shè)備的通信。

（2）支持多種編程語(yǔ)言：EasyModBusTCP支持多種編程語(yǔ)言，如C#、VB.NET、Java、C++以及更多C#的變體，如Unity、Mono、.NET Core等。

（3）支持多種ModBus協(xié)議：EasyModBusTCP不僅支持ModBus TCP協(xié)議，還支持ModBus UDP和ModBus RTU協(xié)議。

（4）支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信：EasyModBusTCP支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，每個(gè)設(shè)備都有一個(gè)唯一的IP地址，使得用戶可以直接與特定設(shè)備進(jìn)行通信。

（5）支持ModBus報(bào)文兩種類型：EasyModBusTCP支持ModBus報(bào)文的兩種類型，包括讀取請(qǐng)求和寫入請(qǐng)求。讀取請(qǐng)求用于獲取服務(wù)器上的數(shù)據(jù)，寫入請(qǐng)求用于向服務(wù)器寫入數(shù)據(jù)。

（6）可靠的數(shù)據(jù)傳輸：EasyModBusTCP使用TCP連接來(lái)確?？煽康臄?shù)據(jù)傳輸。在通信之前，需要建立TCP連接，并在通信結(jié)束后關(guān)閉連接。

在上圖紅色區(qū)域點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵然后點(diǎn)擊“查看代碼”（或者鍵盤單機(jī)“F7”），進(jìn)入工程代碼文件，然后點(diǎn)擊”項(xiàng)目”->“管理NuGet程序包”。

在“瀏覽”菜單欄的搜索框中輸入“easy ModBusTCP”，找到如下圖擴(kuò)展庫(kù)后點(diǎn)擊“下載”；

安裝成功后我們可以在解決方案資源管理器中，引用中找到該擴(kuò)展庫(kù)。

代碼編寫

（1）界面設(shè)計(jì)

（2）源碼

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.ComponentModel;

using System.Data;

using System.Drawing;

using System.Linq;

using System.Text;

using System.Threading.Tasks;

using System.Windows.Forms;

using EasyModBus;

namespace ModBusMaster

{

public partial class Form1 : Form

{

public Form1()

{

InitializeComponent();

this.Master = new ModBusClient();

this.slaveIP.Text = "192.168.3.7";

this.serverPort.Text = "502";

Master.UnitIdentifier = 2;

}

EasyModBus.ModBusClient Master = null;

private bool SlaveCoilWrite(int regaddr , bool status)

{

try

{

Master.WriteSingleCoil(regaddr, status);

}

catch

{

return false;

}

return true;

}

private void btn_connect_Click(object sender, EventArgs e)

{

if (Master.Connected) return;

Master.Connect(this.slaveIP.Text, int.Parse(this.serverPort.Text));

}

private void Form1_FormClosing(object sender, FormClosingEventArgs e)

{

Master.Disconnect();

}

private void btn_do1_on_Click(object sender, EventArgs e)

{

SlaveCoilWrite(0, true);

}

private void btn_do2_on_Click(object sender, EventArgs e)

{

SlaveCoilWrite(1, true);

}

private void btn_do3_on_Click(object sender, EventArgs e)

{

SlaveCoilWrite(2, true);

}

private void btn_do4_on_Click(object sender, EventArgs e)

{

SlaveCoilWrite(3, true);

}

private void btn_do1_4_on_Click(object sender, EventArgs e)

{

//for (int i = 0; i < 4; i++)

//{

// SlaveCoilWrite(i, true);

//}

bool[] sta = new bool[4] { true , true , true , true};

try

{

Master.WriteMultipleCoils(0, sta);

}

catch

{

}

}

private void btn_do1_off_Click(object sender, EventArgs e)

{

SlaveCoilWrite(0, false);

}

private void btn_do2_off_Click(object sender, EventArgs e)

{

SlaveCoilWrite(1, false);

}

private void btn_do3_off_Click(object sender, EventArgs e)

{

SlaveCoilWrite(2, false);

}

private void btn_do4_off_Click(object sender, EventArgs e)

{

SlaveCoilWrite(3, false);

}

private void btn_do1_4_off_Click(object sender, EventArgs e)

{

//for (int i = 0; i < 4; i++)

//{

// SlaveCoilWrite(i, false);

//}

bool[] sta = new bool[4] { false, false, false, false };

try

{

Master.WriteMultipleCoils(0, sta);

}

catch

{

}

}

}

}