基於C#開發ModbusTCP服務器實現數據接口

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功能介紹 本公眾號主要為基於.NET平台開發工控上位機的朋友們提供交流和學習的平台。在這里您可以學習C#高級編程、各種通信協議講解和上位機項目的實戰技能。

9月4日

前言

有一個項目使用的是西門子的PLC，你開發了一個上位機，現在有一個第三方軟件也想要獲取西門子PLC的數據，希望你能提供一個接口，該如何實現。

我相信你們應該會遇到這種問題，其實解決方案很多，今天跟大家分享一種方式——提供ModbusTCP接口，提供ModbusTCP接口其實就是開發ModbusTCP服務器。

首先我們要清楚ModbusTCP服務器的本質就是Socket服務器，只是創建了4個集合或數組作為4個存儲區，當接收到ModbusTCP客戶端的報文請求時，將對應的存儲區數據返回給客戶端。

雖然原理很容易理解，但是自己開發還是需要一點時間的，今天跟大家分享，如何基於NModbus4這個開源庫來快速實現。

實現

方便起見，這里用控制台應用程序來做。

首先創建一個控制台應用程序，然后通過Nuget添加兩個通信庫，分別是xktComm和NModbus4。

然后創建幾個靜態對象：

  //西門子通信
        public static SiemensS7 siemensS7 = new SiemensS7();
        //ModbusTcpSlave對象
        public static ModbusTcpSlave modbusTcpSlave = null;
        //TcpListener對象
        public static TcpListener tcpListener;

在Main方法里編寫代碼如下：

static void Main(string[] args)
        {
            //連接西門子PLC
            bool siemensconn = siemensS7.Connect("192.168.1.200", CPU_Type.S71200, 0, 0);
            if (siemensconn)
            {
                Console.WriteLine("西門子PLC連接成功");
            }
            else
            {
                Console.WriteLine("西門子PLC連接失敗");
            }

            //創建ModbusTCP服務器
            bool slaveconn = false;
            try
            {
                tcpListener = new TcpListener(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 502);
                modbusTcpSlave = ModbusTcpSlave.CreateTcp(1, tcpListener);
                modbusTcpSlave.Listen();
                slaveconn = true;
                Console.WriteLine("ModbusTCP服務開啟成功");
            }
            catch (Exception ex)
            {
                slaveconn = false;
                Console.WriteLine("ModbusTCP服務開啟失敗：" + ex.Message);
            }

            //西門子PLC連接成功且ModbusTCP服務器創建成功
            if (siemensconn && slaveconn)
            {
                while (true)
                {
                    //讀取PLC的數據，寫入到ModbusTCP里
                    float value = Convert.ToSingle(siemensS7.Read("DB1.DBD0", VarType.Real));
                    //顯示出來
                    Console.WriteLine("讀取數據：" + value);
                    //寫入Modbus服務器
                    SetFloatValue(1, value);
                    Thread.Sleep(500);
                }
            }
            Console.ReadLine();
        }

其中SetFloatValue方法是往ModbusTCP服務器的保持型寄存器中寫入浮點數據，這里要注意，索引是從1開始的，這里就是將PLC的DB1.DBD0的數據讀取之后，以浮點數的方式寫入到40001和40002兩個寄存器中。

  public static void SetFloatValue(int offset, float value)
        {
            byte[] buffer = BitConverter.GetBytes(value);
            ushort highValue = BitConverter.ToUInt16(buffer, 0);
            ushort lowValue = BitConverter.ToUInt16(buffer, 2);
            //獲取保持型寄存器存儲區
            ModbusDataCollection<ushort> data = modbusTcpSlave.DataStore.HoldingRegisters;
            data[offset] = lowValue;
            data[offset + 1] = highValue;
        }