快速開發(fā)一個簡單的ModBus TCP主站上位機（附源碼）

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

雖然目前主流的ModBus人機交互主站是組態(tài)王或者各種工控廠家生產的觸摸屏，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，那么該文章將在Visual Studio集成開發(fā)環(huán)境下，使用C#語言和Visual Studio的Winform框架，從環(huán)境安裝、創(chuàng)建工程、ModBus庫的安裝、代碼編寫和程序調試等幾個步驟，帶你快速開發(fā)出一個Window平臺環(huán)境下的ModBus主站上位機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，我們進入下一步。

創(chuàng)建工程

1、打開Visual Studio依次點擊“文件”->“新建”->“項目”

創(chuàng)建Visual C#的 Windows窗體應用，按如下步驟創(chuàng)建Windows窗體應用，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”，完成后點擊“確定。

ModBus庫的安裝

工程創(chuàng)建完成后，中間紅色部分窗體就是我們該工程默認生成的界面，默認程序運行起來后會加載該界面，但我們先不管界面，我們先為工程安裝Easy ModBusTcp庫。

EasyModBusTCP是基于.NET Framework和Java平臺上的ModBus TCP/UDP/RTU通訊協(xié)議庫。它主要用于工業(yè)自動化領域，幫助用戶實現(xiàn)遠程控制和數(shù)據(jù)采集。

EasyModBusTCP的特點如下：

（1）簡單易用：EasyModBusTCP提供了簡單易用的API，使得用戶可以輕松地實現(xiàn)與ModBus設備的通信。

（2）支持多種編程語言：EasyModBusTCP支持多種編程語言，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）支持點對點通信：EasyModBusTCP支持點對點通信，每個設備都有一個唯一的IP地址，使得用戶可以直接與特定設備進行通信。

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

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

在上圖紅色區(qū)域點擊鼠標右鍵然后點擊“查看代碼”（或者鍵盤單機“F7”），進入工程代碼文件，然后點擊”項目”->“管理NuGet程序包”。

在“瀏覽”菜單欄的搜索框中輸入“easy ModBusTCP”，找到如下圖擴展庫后點擊“下載”；

安裝成功后我們可以在解決方案資源管理器中，引用中找到該擴展庫。

代碼編寫

（1）界面設計

（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

{

}

}

}

}