Nmodbus 之部分命令和应用分析

最新推荐文章于 2025-06-30 09:05:18 发布
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分类专栏： vs2010 文章标签： modbus C#
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/snowbird13/article/details/62417253
本文详细介绍了如何使用Nmodbus库中的ModbusIpMaster.cs文件进行Modbus设备控制与数据读取。包括写单个线圈状态、读取输入寄存器等常用功能及其参数说明。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

Nmodbus所含函数位置：ModbusIpMaster.cs

命令和对应地址如下：


1.  WriteSingleCoil(byte slaveadress, ushort coilAddress, bool value) ；控制modbus0x地址

 *slaveadress是对应的ID

*coilAddress 是控制线圈地址  注：地址比modbus地址小1

*value  true为输出高电平，false为输出低电平

*调用实例   WriteSingleCoil（1，0，true);  此为打开  0x-1


 2.ReadInputs(byte slaveadress, ushort startAddress, ushort numberOfPoints)；读modbus1x地址

 *slaveadress是对应的ID

*startAddress是开始地址  注：地址比modbus地址小1，并取消1x前缀

*numberOfPoints 读取位长度

*调用实例   ReadInputs（1，10，5);  此为读取返回1x-11-1x-16 bool数组


3..ReadInputRegisters(byte slaveadress, ushort startAddress, ushort numberOfPoints)；读modbus3x地址

 *slaveadress是对应的ID

*startAddress是开始地址  注：地址比modbus地址小1，并取消1x前缀

*numberOfPoints 读取长度

*调用实例   ReadInputRegisters（1，10，5);  此为读取返回3x-11-3x-16 ushort数组



4. ReadHoldingRegisters(byte slaveadress, ushort startAddress, ushort numberOfPoints)；读modbus4x地址

 *slaveadress是对应的ID

*startAddress是开始地址  注：地址比modbus地址小1，并取消1x前缀

*numberOfPoints 读取长度

*调用实例   ReadHoldingRegisters（1，10，5);  此为读取返回4x-11-4x-16 ushort数组


其它函数以此类推，可自行学习。如发现无响应，或者不知道命令是否正确，可学习后面博客。


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<think>好的，我现在需要帮助用户了解如何使用C#和NModbus库进行通信读写。用户之前已经询问过NModbus的基本使用，现在可能想更具体地了解如何编写代码来实现读写操作。我需要回顾之前的回答，确保这次提供的信息更深入，但又不重复。 首先，用户的问题是关于使用C#和NModbus进行读写，所以重点应该在代码示例和具体步骤上。之前的回答已经涵盖了环境准备、核心使用模式、API详解、异常处理等，但用户可能需要更详细的读写示例，特别是如何实现基本的读取和写入操作。 我需要考虑用户可能的背景，他们可能是刚开始接触NModbus的开发者，或者需要快速集成Modbus通信到他们的C#应用中。因此，步骤需要清晰，代码示例要简单易懂，并且包含必要的注释。 接下来，我应该分步骤介绍如何建立连接、读取数据、写入数据，以及异常处理和注意事项。可能需要区分不同的传输方式，比如TCP和RTU，但用户的问题没有特别指出，所以可以给出两种常见的例子。 另外，之前的回答中已经提到了TCP和串口通信的示例，但可能需要更详细的解释，比如参数的意义、功能码的选择，以及如何处理读取到的数据。例如，寄存器中的数据可能需要转换，如字节序的处理，这在之前的回答中提到过，但可能需要更详细的说明。 还需要注意异常处理的部分，确保用户知道如何处理通信中的常见错误，比如超时、从站异常等。此外，提供调试建议，比如使用工具验证通信，查看日志，这对用户实际开发中解决问题会有帮助。 用户可能需要了解如何初始化从站数据，这在之前的示例中提到了SlaveStorage，但可能需要更明确的步骤，说明如何设置寄存器和线圈的值，以便主站读取。 另外，高级配置如超时设置、日志集成也是重要的，但可能属于进阶内容。用户可能希望先看到基础读写操作，再考虑优化和配置，所以这部分可以放在后面，简要提及。 需要确保代码示例正确，符合C#语法，并且使用NModbus的最新版本。可能需要检查NuGet包的安装命令是否正确，命名空间是否引用正确。 最后，总结应用场景和注意事项，帮助用户理解何时使用这些代码，以及可能遇到的常见问题，比如设备厂商的特定实现差异，字节序的问题等。 综上所述，我需要结构清晰地分步骤，提供TCP和RTU两种示例，详细注释代码，强调异常处理和调试方法，并补充数据转换和实际应用的建议，确保用户能够顺利实现Modbus通信的读写功能。</think>以下是使用C#和NModbus库实现Modbus通信读写的详细指南，包含关键代码示例和最佳实践： --- ### 一、基础通信流程 $$ \text{通信流程} = \text{建立连接} \rightarrow \text{数据操作} \rightarrow \text{异常处理} \rightarrow \text{连接释放} $$ --- ### 二、TCP通信实现 #### 1. 主站连接配置 ```csharp using NModbus; using NModbus.Device; var factory = new ModbusFactory(); using var tcpClient = new TcpClient("192.168.1.10", 502); // 设备IP和端口 IModbusMaster master = factory.CreateMaster(tcpClient); ``` #### 2. 读取操作示例 ```csharp // 读取保持寄存器（功能码0x03） ushort[] registers = master.ReadHoldingRegisters( slaveAddress: 1, // 从站地址 startAddress: 40001, // 起始地址（Modbus地址需减1，实际对应40000） numberOfPoints: 10 // 读取数量 ); // 处理16位数据 int temperature = registers[0]; // 直接转换为整数 float voltage = registers[1] / 10.0f; // 带小数点处理 ``` #### 3. 写入操作示例 ```csharp // 写入单个线圈（功能码0x05） master.WriteSingleCoil( slaveAddress: 1, coilAddress: 00001, // 线圈地址（对应00000） value: true // 开关状态 ); // 批量写入寄存器（功能码0x10） ushort[] writeData = { 1234, 5678 }; master.WriteMultipleRegisters( slaveAddress: 1, startAddress: 40010, // 对应寄存器40011 data: writeData ); ``` --- ### 三、串口通信实现（RTU模式） ```csharp var serialPort = new SerialPort("COM3", 9600, Parity.None, 8, StopBits.One); serialPort.Open(); var adapter = new SerialPortAdapter(serialPort); IModbusMaster master = factory.CreateRtuMaster(adapter); // 读取输入寄存器（功能码0x04） ushort[] inputRegs = master.ReadInputRegisters(2, 30001, 5); ``` --- ### 四、数据转换技巧 #### 1. 32位浮点数处理 ```csharp // 大端序转换（常见于PLC） float value = BitConverter.ToSingle(new byte[] { (byte)(registers[0] >> 8), (byte)(registers[0] & 0xFF), (byte)(registers[1] >> 8), (byte)(registers[1] & 0xFF) }, 0); // 使用NModbus内置方法 float value = ModbusUtility.GetSingle( registers[0], // 高位寄存器 registers[1], // 低位寄存器 swapBytes: true // 是否需要字节交换 ); ``` #### 2. ASCII字符串解析 ```csharp // 从连续寄存器读取字符串（每个寄存器2字符） char[] chars = registers.SelectMany(r => new[] { (char)(r >> 8), (char)(r & 0xFF) }).ToArray(); string result = new string(chars).Trim('\0'); ``` --- ### 五、完整工作流程示例 ```csharp try { // 连接设备 using var client = new TcpClient("192.168.1.100", 502); IModbusMaster master = factory.CreateMaster(client); master.Transport.ReadTimeout = 1000; // 周期性读取 while(true) { ushort[] data = master.ReadHoldingRegisters(1, 40001, 2); Console.WriteLine($"温度: {data[0]}℃ 湿度: {data[1]}%"); Thread.Sleep(1000); } } catch (SlaveException ex) { Console.WriteLine($"Modbus错误: {ex.SlaveExceptionCode}"); } catch (IOException) { Console.WriteLine("连接中断"); } ``` --- ### 六、关键注意事项 1. **地址转换规则**： - Modbus协议地址 = 设备标注地址 - 1 - 示例：设备手册地址40001 → 实际使用40000 2. **通信参数匹配**： ```csharp // 必须与设备设置一致 new SerialPort("COM1", 19200, Parity.Even, 7, StopBits.Two); ``` 3. **性能优化**： - 单次读取寄存器数量 ≤ 125（RTU模式限制） - 使用异步方法避免阻塞：`ReadHoldingRegistersAsync` - 连接复用（TCP）减少握手开销 --- ### 七、调试工具推荐 1. **Modbus Poll**：验证主站通信 2. **Modbus Slave**：模拟从站设备 3. **Wireshark** + **Modbus协议过滤器**：分析原始报文 4. **NModbus日志**： ```csharp factory.UseLogger(LoggerFactory.Create(b => b.AddConsole()).CreateLogger<ModbusMaster>()); ``` --- ### 八、典型问题解决方案 1. **超时错误**： - 检查物理连接 - 确认从站地址正确 - 调整`ReadTimeout`参数 2. **数据错乱**： - 验证字节序设置 - 检查浮点数编码格式（IEEE754标准） - 确认寄存器映射表版本 3. **连接不稳定**： - 添加重试机制 ```csharp Retry.Do(() => master.ReadHoldingRegisters(...), TimeSpan.FromSeconds(1), retryCount: 3); ``` --- 通过以上实现，可完成以下工业场景开发： - PLC数据采集系统 - 智能电表数据监控 - 生产线设备控制 - 能源管理系统(EMS) - 楼宇自动化(BAS) 建议结合具体设备协议手册进行寄存器地址映射和数据类型转换。
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